DE60014930T2 - Modem for a wireless local area network - Google Patents

Modem for a wireless local area network

Info

Publication number
DE60014930T2
DE60014930T2 DE2000614930 DE60014930T DE60014930T2 DE 60014930 T2 DE60014930 T2 DE 60014930T2 DE 2000614930 DE2000614930 DE 2000614930 DE 60014930 T DE60014930 T DE 60014930T DE 60014930 T2 DE60014930 T2 DE 60014930T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
baseband
control signal
frequency
down
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE2000614930
Other languages
German (de)
Other versions
DE60014930D1 (en
Inventor
J. Michael BULTMAN
W. Robert COOK
C. Richard LOOKE
D. Charley MOSES
S. Gregory RAWLINS
W. Michael RAWLINS
F. David SORRELLS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parkervision Inc Jasksonville
ParkerVision Inc
Original Assignee
Parkervision Inc Jasksonville
ParkerVision Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
Priority to US14712999P priority Critical
Priority to US147129P priority
Priority to US09/525,615 priority patent/US6853690B1/en
Priority to US526041 priority
Priority to US525615 priority
Priority to US09/526,041 priority patent/US6879817B1/en
Priority to PCT/US2000/021359 priority patent/WO2001011767A1/en
Application filed by Parkervision Inc Jasksonville, ParkerVision Inc filed Critical Parkervision Inc Jasksonville
Publication of DE60014930D1 publication Critical patent/DE60014930D1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE60014930T2 publication Critical patent/DE60014930T2/en
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27386522&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE60014930(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application status is Active legal-status Critical
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H03D3/006Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by sampling the oscillations and further processing the samples, e.g. by computing techniques
    • HELECTRICITY
    • H03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C3/00Angle modulation
    • H03C3/38Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation
    • H03C3/40Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation using two signal paths the outputs of which have a predetermined phase difference and at least one output being amplitude-modulated
    • HELECTRICITY
    • H03BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing

Description

  • Hintergrund der Erfindung Background of the Invention
  • Gebiet der Erfindung Field of the Invention
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Lokalbereichsnetzwerke (WLANs) und insbesondere WLANs, welche Frequenzumsetzungstechnologie zur Frequenzumsetzung verwenden, und Anwendungen davon. The present invention generally relates to wireless local area networks (WLANs) and particularly WLANs that use frequency conversion technology for frequency conversion, and applications thereof.
  • Stand der Technik State of the art
  • Es existieren drahtlose LANs zum Empfangen und Senden von Informationen zu und von mobilen Endgeräten unter Verwendung elektromagnetischer Signale (EM-Signale). There are wireless LANs for receiving and transmitting information to and from mobile terminals using electromagnetic signals (EM) signals. Herkömmliche drahtlose Kommunikationsschaltungsanordnungen sind komplex und haben eine große Anzahl von Schaltungsteilen. Conventional wireless communication circuit arrangements are complex and have a large number of circuit parts. Durch diese Komplexität und hohe Teileanzahl werden die Gesamtkosten erhöht. Due to this complexity and high parts count, the total cost is increased. Zusätzlich führen höhere Teileanzahlen zu einem höheren Leistungsverbrauch, was, besonders bei batteriebetriebenen drahtlosen Einheiten, unerwünscht ist. In addition, higher parts numbers result in higher power consumption, which, is particularly undesirable in battery-operated wireless devices. Zusätzlich existieren verschiedene Kommunikationskomponenten zur Ausführung einer Frequenzabwärtswandlung, einer Frequenzaufwärtswandlung und eines Filterns. In addition, various communication components exist to perform a frequency down conversion, a frequency up-conversion and of filtering. Weiterhin existieren angesichts möglicher Störsignale Schemata für den Signalempfang. Further schemes for signal reception exist in view of possible interference.
  • Im Dokument US-A-4 393 395 ist ein symmetrischer Modulator für das Modulieren von Komponenten eines Chrominanzsignals auf einen Hilfsträger offenbart. In the document US-A-4,393,395 a balanced modulator for modulating a chrominance signal components is disclosed to an auxiliary support.
  • Im Dokument US-A-5 809 060 ist ein Sender für ein drahtloses Lokalbereichsnetzwerk offenbart, bei dem eine Spreizspektrummodulation verwendet wird. In the document US-A-5,809,060 is a transmitter for a wireless local area network is disclosed, in which a spread spectrum modulation is used.
  • Im Dokument WO 96/02977 ist ein Frequenzabwärtswandler unter Verwendung von Aliasing offenbart. In document WO 96/02977, a frequency down converter using aliasing is disclosed.
  • Zusammenfassung der Erfindung Summary of the Invention
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine drahtlose Modemvorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgesehen. According to one aspect of the present invention, a wireless modem device is provided according to claim. 1 Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren gemäß Anspruch 29 vorgesehen. According to another aspect of the present invention, a method is provided according to claim 29th
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein drahtloses Lokalbereichsnetzwerk (WLAN), das eine oder mehrere WLAN-Vorrichtungen (auch als Stationen, Endgeräte, Zugangspunkte, Clientvorrichtungen oder Infrastrukturvorrichtungen bezeichnet) zum Ausführen einer drahtlosen Kommunikation über das WLAN aufweist. An embodiment of the present invention relates to a wireless local area network (WLAN), the one or more wireless devices (also referred to as stations, terminals, access points, client devices or infrastructure devices) for performing a wireless communication using the WLAN. Die WLAN-Vorrichtung weist zumindest eine Antenne, einen Empfänger und einen Sender zum Ausführen einer drahtlosen Kommunikation über das WLAN auf. The wireless device comprises at least one antenna, a receiver and a transmitter for performing wireless communication via the WLAN. Zusätzlich kann die WLAN-Vorrichtung auch ein LNA/PA-Modul, einen Steuersignalgenerator, ein Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul und eine Medienzugriffssteuerungs-Schnittstelle (MAC-Schnittstelle) aufweisen. In addition, the wireless device may also include a LNA / PA module, a control signal generator, a demodulator / modulator facilitation module and a media access control interface (MAC interface). Der WLAN-Empfänger enthält zumindest ein universelles Frequenzumsetzungsmodul, das eine Frequenzabwärtswandlung eines empfangenen elektromagnetischen Signals (EM-Signals) ausführt. The WLAN receiver comprises at least a universal frequency translation module that performs a frequency down-conversion of a received electromagnetic signal (EM) signal. Vorzugsweise ist der UFT-basierte Empfänger in einer mehrphasigen Ausführungsform konfiguriert, um eine durch einen Gleichspannungs-Offset hervorgerufene Rückstrahlung zu verringern oder zu beseitigen. Preferably, the UFT-based receiver is configured in a multi-phase embodiment, in order to reduce caused by a DC offset reflection or eliminate. Der WLAN-Sender weist wenigstens ein universelles Frequenzumsetzungsmodul auf, das eine Frequenzaufwärtswandlung eines Basisbandsignals als Vorbereitung für die Übertragung über das WLAN ausführt. The wireless transmitter has at least one universal frequency translation module which performs a frequency up-conversion of a baseband signal in preparation for transmission over the wireless network. Vorzugsweise ist der UFT-basierte Sender in einer differentiellen und/oder mehrphasigen Ausführungsform konfiguriert, um eine Trägereinfügung und ein spektrales Anwachsen im gesendeten Signal zu reduzieren. Preferably, the UFT-based transmitter is configured in a differential and / or multi-phase embodiment, in order to reduce a carrier insertion and a spectral increase in the transmitted signal.
  • WLANs weisen durch die Verwendung von UFT-Modulen zur Frequenzumsetzung mehrere Vorteile auf. WLANs have by using UFT modules for frequency conversion several advantages. Diese Vorteile sind unter anderem ein geringerer Leistungsverbrauch, eine längere Batterielebensdauer, weniger Teile, niedrigere Kosten, weniger Abstimmung und ein wirksameres Senden und Empfangen von Signalen. These benefits include lower power consumption, longer battery life, fewer parts, lower cost, less coordination and a more effective transmission and reception of signals. Diese Vorteile sind möglich, weil das UFT-Modul in wirksamer Weise eine direkte Frequenzwandlung bei einer minimalen Signalverzerrung ermöglicht. These benefits are possible because the UFT module provides effectively a direct frequency conversion with minimal signal distortion. Der Aufbau und die Arbeitsweise des UFT-Moduls und verschiedene Anwendungen davon werden in den folgenden Abschnitten detailliert beschrieben. The construction and operation of the UFT module and various applications thereof are described in detail in the following sections.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie ihr Aufbau und ihre Arbeitsweise werden nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung detailliert beschrieben. Further features and advantages of the invention and their construction and operation are described below with reference to the accompanying drawings in detail.
  • Kurzbeschreibung der Figuren BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES
  • Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben. The present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Es zeigen: Show it:
  • 1A 1A ein Blockdiagramm eines universellen Frequenzumsetzungsmoduls (UFT-Moduls), a block diagram of a Universal Frequency Translation Module (UFT) module,
  • 1B 1B ein detaillierteres Diagramm eines universellen Frequenzumsetzungsmoduls (UFT-Moduls), a more detailed diagram of a universal frequency translation module (UFT) module,
  • 1C 1C ein UFT-Modul, das in einem universellen Frequenzabwärtswandelmodul (UFD-Modul) verwendet wird, in one universal frequency down-conversion module (UFD module) is used, a UFT module,
  • 1D 1D ein UFT-Modul, das in einem universellen Frequenzaufwärtswandelmodul (UFU-Modul) verwendet wird, die in one universal frequency up-conversion module (UFU module) uses a UFT module, which 2A 2A - 2B 2 B Blockdiagramme universeller Frequenzumsetzungsmodule (UFT-Module), Block diagrams universal frequency conversion modules (UFT modules),
  • 3 3 ein Blockdiagramm eines universellen Frequenzaufwärtswandelmoduls (UFU-Moduls), a block diagram of a universal frequency up-conversion module (UFU) module,
  • 4 4 ein detaillierteres Diagramm eines universellen Frequenzaufwärtswandelmoduls (UFU-Moduls), a more detailed diagram of a universal frequency up-conversion module (UFU) module,
  • 5 5 ein Blockdiagramm eines alternativen universellen Frequenzaufwärtswandelmoduls (UFU-Moduls), a block diagram of an alternative universal frequency up-conversion module (UFU) module,
  • die the 6A 6A - 6I 6I als Beispiel dienende Wellenformen, die zum Beschreiben der Arbeitsweise des UFU-Moduls verwendet werden, as exemplifying waveforms used to describe the operation of the UFU module,
  • 7 7 ein in einem Empfänger verwendetes UFT-Modul, a map used in a receiver UFT module,
  • 8 8th ein in einem Sender verwendetes UFT-Modul, a map used in a transmitter UFT module,
  • 9 9 eine Umgebung, die einen Sender und einen Empfänger aufweist, von denen jeder unter Verwendung eines UFT-Moduls implementiert werden kann, an environment that includes a transmitter and a receiver, each of which can be implemented using a UFT module,
  • 10 10 einen Transceiver, a transceiver
  • 11 11 einen alternativen Transceiver, an alternative transceiver,
  • 12 12 eine Umgebung, die einen Sender und einen Empfänger aufweist, von denen jeder unter Verwendung erweiterter Signalempfangskomponenten (ESR-Komponenten) implementiert werden kann, an environment that includes a transmitter and a receiver, each using extended signal receiving components (ESR components) can be implemented,
  • 13 13 ein UFT-Modul, das in einem vereinheitlichten Abwärtswandel- und Filtermodul (UDF-Modul) verwendet wird, in one unified Abwärtswandel- and filter module (UDF) module is used a UFT module,
  • 14 14 einen als Beispiel dienenden Empfänger, der unter Verwendung eines UDF-Moduls implementiert ist, an exemplary receiver that is implemented using a UDF module,
  • die the 15A 15A - 15F 15F als Beispiel dienende Anwendungen des UDF-Moduls, exemplary applications of the UDF module,
  • 16 16 eine Umgebung, die einen Sender und einen Empfänger aufweist, wobei jeder von diesen unter Verwendung erweiterter Signalempfangskomponenten (ESR-Komponenten) implementiert werden kann, wobei der Empfänger weiter unter Verwendung von einem oder mehreren UFD-Modulen implementiert werden kann, an environment that includes a transmitter and a receiver, each can be implemented by using these advanced signal receiving components (ESR) components, wherein the receiver may be further implemented using one or more modules UFD,
  • 17 17 ein vereinheitlichtes Abwärtswandel- und Filtermodul (UDF-Modul), a unified Abwärtswandel- and filter module (UDF) module,
  • die the 18A 18A und and 18A-1 18A-1 als Beispiel dienende Aliasing-Module, as an example serving aliasing modules,
  • die the 18B 18B - 18F 18F als Beispiel dienende Wellenformen, die zum Beschreiben der Arbeitsweise der Aliasing-Module aus exemplary waveforms for describing the operation of the aliasing modules
  • den the 18A 18A und and 18A-1 18A-1 verwendet werden, be used,
  • 19 19 ein Blockdiagramm eines als Beispiel dienenden Computernetzwerks, a block diagram of an exemplary computer network,
  • 20 20 ein Blockdiagramm eines als Beispiel dienenden Computernetzwerks, a block diagram of an exemplary computer network,
  • 21 21 ein Blockdiagramm einer als Beispiel dienenden drahtlosen Schnittstelle, a block diagram of an exemplary wireless interface,
  • 22 22 ein als Beispiel dienendes Blockdiagramm hoher Ebene der in a serving as an example of the high level block diagram in 21 21 dargestellten Schnittstelle, Interface shown,
  • 23 23 ein als Beispiel dienendes Blockdiagramm einer Schnittstelle, serving as a sample block diagram of an interface,
  • 24 24 eine als Beispiel dienende I/Q-Implementation der in an exemplary I / Q in the Implementation 23 23 dargestellten Schnittstelle, Interface shown,
  • die the 25 25 - 30 30 als Beispiel dienende Umgebungen, as an example serving environments,
  • 31 31 ein Blockdiagramm einer WLAN-Schnittstelle, a block diagram of a WLAN interface,
  • 32 32 einen WLAN-Empfänger, a wireless receiver,
  • 33 33 einen WLAN-Sender, a wireless transmitter,
  • 34 34 ein als Beispiel dienendes Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul für eine als Beispiel dienende WLAN-Schnittstelle, one serving as an example of demodulator / modulator facilitation module for an exemplary WLAN interface,
  • die the 35A 35A - C C und and 36 36 Ansichten, die sich auf einen als Beispiel dienenden Empfänger für eine als Beispiel dienende WLAN-Schnittstelle beziehen, Views which relate to a exemplary receiver for an exemplary WLAN interface,
  • die the 37A 37A - D D , . 38 38 , . 39A 39A - D D , . 40A 40A und and 40B 40B Ansichten, die sich auf einen als Beispiel dienenden Sender für eine als Beispiel dienende WLAN-Schnittstelle beziehen, Views which relate to a exemplary transmitter for exemplary WLAN interface,
  • die the 41A 41A - B B IQ-Empfänger mit UFT-Modulen in Reihen- und Nebenschlußkonfigurationen, IQ receiver with UFT modules in series and shunt configurations
  • die the 42A 42A - B B IQ-Empfänger mit UFT-Modulen mit verzögerten Steuersignalen für eine Quadraturimplementation, IQ receiver with UFT modules with delayed control signals for a quadrature implementation,
  • die the 43A 43A - B B IQ-Empfänger mit FET-Implementationen, IQ receiver with FET implementations,
  • die the 44A 44A und and 44A-1 44A-1 einen IQ-Empfänger mit Nebenschluß-UFT-Modulen, an IQ receiver with shunt UFT modules,
  • 44B 44B Steuersignalgenerator-Ausführungsformen für den Empfänger Control signal generator embodiments for the receiver 3906 3906 , .
  • die the 44C 44C - D D verschiedene Steuersignalwellenformen, various control signal waveforms
  • die the 44E-1 44E-1 und and 44E-2 44E-2 einen als Beispiel dienenden IQ-Modulationsempfänger, an exemplary receiver IQ modulation,
  • die the 44F 44F - P P als Beispiel dienende Wellenformen, die für den IQ-Empfänger in exemplary waveforms for the IQ receiver 44E 44E repräsentativ sind, are representative,
  • die the 44Q 44Q - R R einen Einzelkanalempfänger, a single-channel receiver,
  • die the 44S 44S und and 44S-1 44S-1 eine FET-Konfiguration eines IQ-Empfängers, a FET configuration of an IQ receiver,
  • 45A 45A einen symmetrischen Sender a balanced transmitter 7102 7102 , .
  • die the 45B 45B - C C als Beispiel dienende Wellenformen, die dem symmetrischen Sender exemplary waveforms of the symmetrical transmitter 7102 7102 zugeordnet sind, assigned,
  • 45D 45D als Beispiel dienende FET-Konfigurationen des symmetrischen Senders exemplary FET configurations of the symmetrical transmitter 7102 7102 , .
  • die the 46A 46A - I I verschiedene als Beispiel dienende Zeitdiagramme, die dem Sender Various exemplary timing diagrams which the transmitter 7102 7102 zugeordnet sind, assigned,
  • 46J 46J ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum, das einem Modulator serving as a sample frequency spectrum modulator a 7104 7104 zugeordnet ist, assigned,
  • 47A 47A einen Sender a transmitter 7302 7302 , der für eine Trägereinfügung konfiguriert ist, That is configured for a carrier insertion,
  • 47B 47B als Beispiel dienende Signale, die dem Sender exemplary signals that the transmitter 7302 7302 zugeordnet sind, assigned,
  • 48 48 einen IQ-symmetrischen Sender an IQ balanced transmitter 3910 3910 , .
  • die the 49A 49A - C C verschiedene als Beispiel dienende Signaldiagramme, die dem symmetrischen Sender Various exemplary signal diagrams the balanced transmitter 3910 3910 in in 48 48 zugeordnet sind, assigned,
  • 50A 50A einen IQ-symmetrischen Sender an IQ balanced transmitter 7608 7608 , .
  • 50B 50B einen IQ-symmetrischen Modulator an IQ balanced modulator 7618 7618 , .
  • 51 51 einen IQ-symmetrischen Modulator an IQ balanced modulator 7702 7702 , der für die Trägereinfügung konfiguriert ist, Configured for the carrier insertion,
  • 52 52 einen IQ-symmetrischen Modulator an IQ balanced modulator 7802 7802 , der für die Trägereinfügung konfiguriert ist, Configured for the carrier insertion,
  • 53A 53A einen Sender a transmitter 3910 3910 , .
  • die the 53B 53B - C C verschiedene Frequenzspektren, die dem Sender different frequency spectra, the transmitter of the 3910 3910 zugeordnet sind, assigned,
  • 53D 53D eine FET-Konfiguration für den Sender a FET configuration for the transmitter 3910 3910 , .
  • 54 54 einen IQ-Sender an IQ transmitter 3910 3910 , .
  • die the 55A 55A - C C verschiedene Frequenzspektren, die dem IQ-Sender different frequency spectra that the IQ transmitter 3910 3910 zugeordnet sind, assigned,
  • 56 56 einen IQ-Sender an IQ transmitter 8200 8200 , .
  • 57 57 einen IQ-Sender an IQ transmitter 8300 8300 , .
  • 58 58 ein Flußdiagramm a flow chart 8400 8400 , das dem Sender That the transmitter 7102 7102 in in 45A 45A zugeordnet ist, assigned,
  • 59 59 ein Flußdiagramm a flow chart 8500 8500 , das weiter das Flußdiagramm , Further the flow chart 8400 8400 in in 58 58 definiert und dem Sender defined and the transmitter 7102 7102 zugeordnet ist, assigned,
  • 60 60 ein Flußdiagramm a flow chart 8600 8600 , das dem Sender That the transmitter 3910 3910 zugeordnet ist, und weiter das Flußdiagramm is assigned, and further the flow chart 8400 8400 in in 58 58 definiert, Are defined,
  • 61 61 ein Flußdiagramm a flow chart 8700 8700 , das dem Sender That the transmitter 7420 7420 in in 48 48 zugeordnet ist, assigned,
  • 62 62 ein Flußdiagramm a flow chart 8800 8800 , das dem Sender That the transmitter 3910 3910 zugeordnet ist, assigned,
  • 63A 63A einen Impulsgenerator, a pulse generator
  • die the 63B 63B - C C verschiedene als Beispiel dienende Signaldiagramme, die dem Impulsgenerator in Various exemplary signal diagrams in the pulse generator 63A 63A zugeordnet sind, assigned,
  • die the 63D 63D - E e verschiedene als Beispiel dienende Impulsgeneratoren, various exemplary pulse generators,
  • die the 64A 64A und and B B verschiedene Implementationsschaltungen für den Modulator Various implementation circuits for the modulator 7410 7410 , .
  • 65 65 einen IQ-Transceiver an IQ Transceiver 9100 9100 , .
  • 66 66 ein Direktsequenz-Spreizspektrum, a direct sequence spread spectrum,
  • 67 67 das LNA/PA-Modul the LNA / PA module 3904 3904 und and
  • 68 68 eine WLAN-Vorrichtung a WLAN device 9400 9400 . ,
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Detailed Description of the Preferred Embodiments
  • Inhaltsverzeichnis contents
    • 1. Universelle Frequenzumsetzung 1. Universal frequency conversion
    • 2. Frequenzabwärtswandlung 2. frequency down conversion
    • 3. Frequenzaufwärtswandlung 3. frequency upconversion
    • 4.0 Beispiele von WLAN-Implementationsausführungsformen 4.0 Examples of wireless implementation embodiments
    • 4.1 Architektur 4.1 architecture
    • 4.2 Empfänger 4.2 receiver
    • 4.2.1 IQ-Empfänger 4.2.1 IQ receiver
    • 4.2.2 Mehrphasiger IQ-Empfänger 4.2.2 Multi-Phase IQ Receiver
    • 4.2.2.1 Beispiele von I/Q-Modulationssteuer-Signalgeneratorausführungsformen 4.2.2.1 Examples of I / Q modulation control signal generator embodiments
    • 4.2.2.2 Implementation der Ausführungsform des mehrphasigen I/Q-Modulationsempfängers mit als Beispiel dienenden Wellenformen 4.2.2.2 implementation of the embodiment of the multi-phase I / Q modulation receiver with exemplary waveforms
    • 4.2.2.3 Beispiel einer Einzelkanal-Empfängerausführungsform 4.2.2.3 Example of a single-channel receiver embodiment
    • 4.2.2.4 Alternatives Beispiel einer I/Q-Modulationsempfängerausführungsform 4.2.2.4 Alternative Example of an I / Q modulation receiver embodiment
    • 4.3 Sender 4.3 transmitter
    • 4.3.1 Universeller Sender mit 2 UFT-Modulen 4.3.1 Universal transmitter 2 UFT modules
    • 4.3.1.1 Symmetrischer Modulator – Detaillierte Beschreibung 4.3.1.1 Balanced Modulator - Detailed Description
    • 4.3.1.2 Symmetrischer Modulator – Beispiele von Signaldiagrammen und mathematische Beschreibung 4.3.1.2 Balanced Modulator - examples of signal diagrams and mathematical description
    • 4.3.1.3 Symmetrischer Modulator mit einer Nebenschlußkonfiguration 4.3.1.3 Balanced modulator with a shunt configuration
    • 4.3.1.4 Symmetrischer Modulator – FET-Konfiguration 4.3.1.4 Balanced Modulator - FET configuration
    • 4.3.1.5 Für eine Trägereinfügung konfigurierter universeller Sender 4.3.1.5 configured for a carrier insertion universal transmitter
    • 4.3.2 Universeller Sender in IQ-Konfiguration 4.3.2 Universal transmitter in IQ Configuration
    • 4.3.2.1 IQ-Sender unter Verwendung eines symmetrischen Modulators in Reihenkonfiguration 4.3.2.1 IQ transmitter using a balanced modulator in series configuration
    • 4.3.2.2 IQ-Sender unter Verwendung eines symmetrischen Modulators in Nebenschlußkonfiguration 4.3.2.2 IQ transmitter using a balanced modulator in shunt configuration
    • 4.3.2.3 Für eine Trägereinfügung konfigurierter IQ-Sender 4.3.2.3 configured for a carrier insertion IQ transmitter
    • 4.4 Transceiver-Ausführungsformen 4.4 transceiver embodiments
    • 4.5 Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul 4.5 demodulator / modulator facilitation module
    • 4.6 MAC-Schnittstelle 4.6 MAC interface
    • 5.0 802.11 Physikalische Schichtkonfigurationen 5.0 802.11 physical layer configurations
    • 6.0 Schlußfolgerungen 6.0 conclusions
  • 1. Universelle Frequenzumsetzung 1. Universal frequency conversion
  • Dieser Abschnitt betrifft die Frequenzumsetzung und Anwendungen davon. This section relates to the frequency conversion and applications. Diese Anwendungen umfassen unter anderem die Frequenzabwärtswandlung, die Frequenzaufwärtswandlung, einen verbesserten Signalempfang, eine vereinheitlichte Abwärtswandlung und Filterung und Kombinationen und Anwendungen davon. These applications include, among other things, the frequency down conversion, frequency up conversion, an improved signal reception, a unified down-conversion and filtering, and combinations and applications thereof.
  • 1A 1A zeigt ein universelles Frequenzumsetzungsmodul (UFT-Modul) shows a universal frequency translation module (UFT) module 102 102 . ,
  • Wie in dem Beispiel aus As in the example of 1A 1A angegeben ist, weisen manche Ausführungsformen des UFT-Moduls is specified, have some embodiments of the UFT module 102 102 drei Anschlüsse (Knoten) auf, die in three connections (nodes) in 1A 1A als Port 1, Port 2 und Port 3 bezeichnet sind. are referred to as port 1, port 2 and port. 3 Andere UFT-Ausführungsformen weisen mehr oder weniger als drei Anschlüsse auf. Other UFT embodiments include more or less than three ports.
  • Im allgemeinen erzeugt das UFT-Modul In general, the UFT module generates 102 102 ein Ausgangssignal anhand eines Eingangssignals, wobei sich die Frequenz des Ausgangssignals von der Frequenz des Eingangssignals unterscheidet. an output signal based on an input signal, wherein the frequency of the output signal differs from the frequency of the input signal. Mit anderen Worten erzeugt das UFT-Modul In other words, the UFT module generates 102 102 das Ausgangssignal anhand des Eingangssignals durch Umsetzen der Frequenz des Eingangssignals in die Frequenz des Ausgangssignals. the output signal from the input signal by converting the frequency of the input signal in the frequency of the output signal.
  • Eine als Beispiel dienende Ausführungsform des UFT-Moduls An exemplary embodiment of the UFT module 102 102 ist in is in 1B 1B allgemein dargestellt. generally illustrated. Im allgemeinen weist das UFT-Modul In general, the UFT module 102 102 einen durch ein Steuersignal a by a control signal 108 108 gesteuerten Schalter controlled switch 106 106 auf. on. Der Schalter The desk 106 106 wird als ein gesteuerter Schalter bezeichnet. is referred to as a controlled switch.
  • Einige UFT-Ausführungsformen weisen mehr oder weniger als drei Anschlüsse auf. Some UFT embodiments include more or less than three ports. Beispielsweise zeigt For example, shows 2 2 ein als Beispiel dienendes UFT-Modul a Exemplified UFT module 102 102 . , Das als Beispiel dienende UFT-Modul The exemplary UFT module 102 102 weist eine Diode includes a diode 204 204 mit zwei als Port 1 und Port 2/3 bezeichneten Anschlüssen auf. two as port 1 and port 2/3 to designated terminals. Diese Ausführungsform weist keinen dritten Anschluß auf, wie durch die gepunktete Linie um die "Port 3"-Beschriftung angegeben ist. This embodiment has no third port, such as "Port 3" label is indicated by the dotted line about the.
  • Das UFT-Modul ist eine sehr leistungsfähige und flexible Vorrichtung. The UFT module is a very powerful and flexible device. Seine Flexibilität zeigt sich teilweise durch den weiten Anwendungsbereich, in dem es verwendet werden kann. Its flexibility becomes partially offset by the wide range of applications in which it can be used. Seine Leistungsfähigkeit zeigt sich teilweise in der Nützlichkeit und in dem Funktionsumfang dieser Anwendungen. His performance is reflected partly in the utility and the functionality of these applications.
  • Beispielsweise kann ein UFT-Modul For example, a UFT module 102 102 in einem universellen Frequenzabwärtswandelmodul (UFD-Modul) in a universal frequency down-conversion module (UFD) module 114 114 verwendet werden, von dem ein Beispiel in be used, an example of which in 1C 1C dargestellt ist. is shown. In dieser Eigenschaft führt das UFT-Modul In this capacity, the UFT module performs 102 102 eine Frequenzabwärtswandlung eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal aus. a frequency down-conversion of an input signal to an output signal.
  • Bei einem weiteren Beispiel kann, wie in In another example, as in can 1D 1D dargestellt ist, ein UFT-Modul is shown, a UFT module 102 102 in einem universellen Frequenzaufwärtswandelmodul (UFU-Modul) in a universal frequency up-conversion module (UFU module) 116 116 verwendet werden. be used. In dieser Eigenschaft führt das UFT-Modul In this capacity, the UFT module performs 102 102 eine Frequenzaufwärtswandlung eines Eingangssignals zu einem Ausgangssignal aus. a frequency up-conversion of an input signal to an output signal.
  • Diese und andere Anwendungen des UFT-Moduls werden nachstehend beschrieben. These and other applications of the UFT module are described below. Zusätzliche Anwendungen des UFT-Moduls werden Fachleuten anhand der hier enthaltenen Lehren verständlich werden. Additional applications of the UFT module will be apparent to skilled persons using the teachings contained herein.
  • 2. Frequenzabwärtswandlung 2. frequency down conversion
  • Dieser Abschnitt betrifft Systeme und Verfahren zur universellen Frequenzabwärtswandlung und Anwendungen davon. This section relates to systems and methods for universal frequency down-conversion and applications. Insbesondere wird eine Abwärtswandlung eines Eingangssignals ausgeführt, um ein abwärtsgewandeltes Signal zu erzeugen, das bei einer niedrigen Frequenz oder als ein Basisbandsignal existiert. In particular, down-converts an input signal is executed to generate a down-converted signal, which exists at a low frequency or a baseband signal.
  • 18A 18A zeigt ein Aliasing-Modul shows an aliasing module 2000 2000 (auch als ein universelles Frequenzabwärtswandelmodul bezeichnet) zur Abwärtswandlung unter Verwendung eines universellen Frequenzumsetzungsmoduls (UFT-Moduls) (Also referred to as a universal frequency down-conversion module) for down-conversion using a universal frequency translation module (UFT) module 102 102 , das eine Abwärtswandlung eines EM-Eingangssignals Which down-converts an EM input signal 2004 2004 ausführt. performs. Das Aliasing-Modul The aliasing module 2000 2000 weist einen Schalter includes a switch 2008 2008 und einen Kondensator and a capacitor 2010 2010 auf. on. Die elektronische Anordnung der Schaltungsbestandteile ist flexibel. The electronic arrangement of the circuit components is flexible. Das heißt, daß der Schalter That is, the switch 2008 2008 in einem Beispiel in Reihe mit dem Eingangssignal in one example, in series with the input signal 2004 2004 geschaltet ist und der Kondensator and the capacitor is connected 2010 2010 an Masse gelegt ist (wenngleich er in solchen Konfigurationen, wie einem differentiellen Modus, auf einen anderen Wert als Masse gelegt sein kann). is connected to ground (although it may be placed in such configurations, such as a differential mode to a value other than ground). In einem zweiten Beispiel (siehe Figur In a second example (see Figure 18A-1 18A-1 ) ist der Kondensator ) Is the capacitor 2010 2010 in Reihe mit dem Eingangssignal in series with the input signal 2004 2004 geschaltet und der Schalter and the switch 2008 2008 an Masse gelegt (wenngleich er in solchen Konfigurationen, wie einem differentiellen Modus, auf einen anderen Wert als Masse gelegt sein kann). to ground (although it may be placed in such configurations, such as a differential mode to a value other than ground). Das Aliasing-Modul The aliasing module 2000 2000 mit dem UFT-Modul with the UFT module 102 102 kann leicht dafür ausgelegt werden, eine Abwärtswandlung einer großen Vielzahl elektromagnetischer Signale unter Verwendung von Aliasing-Frequenzen, die deutlich unterhalb der Frequenzen des EM-Eingangssignals can easily be adapted to down-convert a wide variety of electromagnetic signals using aliasing frequencies that are well below the frequencies of the EM input signal 2004 2004 liegen, auszuführen. are to perform.
  • Bei einer Implementation führt das Aliasing-Modul In one implementation, the aliasing module leads 2000 2000 eine Abwärtswandlung des Eingangssignals down-converts the input signal 2004 2004 zu einem Zwischenfrequenzsignal (IF-Signal) aus. to an intermediate frequency signal (IF signal). In einem anderen Beispiel führt das Aliasing-Modul In another example, the aliasing module leads 2000 2000 eine Abwärtswandlung des Eingangssignals down-converts the input signal 2004 2004 zu einem demodulierten Basisbandsignal aus. to a demodulated baseband signal. Bei einer weiteren Implementation ist das Eingangssignal In another implementation, the input signal is 2004 2004 ein frequenzmoduliertes Signal (FM-Signal), und das Aliasing-Modul a frequency modulated signal (FM signal), and the aliasing module 2000 2000 führt eine Abwärtswandlung von ihm zu einem Nicht-FM-Signal, wie einem phasenmodulierten Signal (PM-Signal) oder einem amplitudenmodulierten Signal (AM-Signal) aus. down-converts from it to a non-FM signal, such as a phase modulated signal (PM) signal or an amplitude modulated signal (AM signal). Jede der vorstehend erwähnten Implementationen wird nachstehend beschrieben. Each of the above implementations is described below.
  • Das Steuersignal The control signal 2006 2006 weist einen Impulszug auf, der sich bei einer Aliasing-Rate wiederholt, die kleiner oder gleich dem Zweifachen der Frequenz des Eingangssignals comprises a pulse train is repeated at an aliasing rate that is less than or equal to twice the frequency of the input signal 2004 2004 ist. is. Das Steuersignal The control signal 2006 2006 wird hier als ein Aliasing-Signal bezeichnet, weil es unterhalb der Nyquist-Rate für die Frequenz des Eingangssignals referred to herein as an aliasing signal because it is below the Nyquist rate for the frequency of the input signal 2004 2004 liegt. lies. Vorzugsweise ist die Frequenz des Steuersignals Preferably, the frequency of the control signal 2006 2006 viel kleiner als diejenige des Eingangssignals much smaller than that of the input signal 2004 2004 . ,
  • Ein Impulszug a pulse 2018 2018 , wie er in As in 18D 18D dargestellt ist, steuert den Schalter is shown, controls the switch 2008 2008 , um ein Aliasing des Eingangssignals To aliasing of the input signal 2004 2004 mit dem Steuersignal with the control signal 2006 2006 auszuführen und ein abwärtsgewandeltes Ausgangssignal and perform a down-converted output signal 2012 2012 zu erzeugen. to create. Insbesondere schließt sich der Schalter In particular, the switch closes 2008 2008 gemäß einer Ausführungsform an einer ersten Flanke jedes Impulses according to an embodiment of a first edge of each pulse 2020 2020 aus out 18D 18D und öffnet sich an einer zweiten Flanke jedes Impulses. and opens at a second edge of each pulse. Wenn der Schalter When the switch 2008 2008 geschlossen wird, wird das Eingangssignal is closed, the input signal is 2004 2004 an den Kondensator to the capacitor 2010 2010 gelegt und Ladung vom Eingangssignal zum Kondensator set and charge of the input signal to the capacitor 2010 2010 übertragen. transfer. Die während aufeinanderfolgender Impulse gespeicherte Ladung bildet das abwärtsgewandelte Ausgangssignal The stored during successive pulses forms down-converted charge signal output 2012 2012 . ,
  • Als Beispiel dienende Wellenformen sind in den As an example, serving waveforms are in the 18B 18B - 18F 18F dargestellt. shown.
  • 18B 18B zeigt ein analoges amplitudenmoduliertes Trägersignal (AM-Trägersignal) illustrates an analog amplitude modulated carrier signal (AM carrier signal) 2014 2014 , das ein Beispiel des Eingangssignals An example of the input signal 2004 2004 ist. is. Zur Veranschaulichung zeigt in For illustration shows 18C 18C ein Abschnitt a section 2016 2016 des analogen AM-Trägersignals einen Abschnitt des analogen AM-Trägersignals the analog AM carrier signal a portion of the analog AM carrier signal 2014 2014 auf einer erweiterten Zeitskala. on an extended time scale. Der Abschnitt The section 2016 2016 des analogen AM-Trägersignals zeigt das analoge AM-Trägersignal the analog AM carrier signal shows the analog AM carrier signal 2014 2014 von der Zeit t 0 bis zur Zeit t 1 . from the time t 0 to time t. 1
  • 18D 18D zeigt ein als Beispiel dienendes Aliasing-Signal shows a Exemplified aliased signal 2018 2018 , das ein Beispiel des Steuersignals An example of the control signal 2006 2006 ist. is. Das Alias ing-Signal The Alias ​​ing signal 2018 2018 liegt auf in etwa der gleichen Zeitskala wie der analoge AM-Trägersignalabschnitt is on about the same time scale as the analog AM carrier signal portion 2016 2016 . , In dem in Where in 18D 18D dargestellten Beispiel weist das Aliasing-Signal Example shown, the aliased signal 2018 2018 einen Impulszug a pulse 2020 2020 mit vernachlässigbaren Aperturen auf, die gegen null gehen. with negligible apertures, which tend towards zero. Die Impulsapertur kann auch als Impulsbreite bezeichnet werden, wie Fachleute verstehen werden. The Impulsapertur can be referred to as pulse width, as experts understand. Die Impulse the pulses 2020 2020 wiederholen sich bei einer Aliasing-Rate oder Impulswiederholungsrate des Aliasing-Signals repeat at an aliasing rate, or pulse repetition rate of aliasing signal 2018 2018 . , Die Aliasing-Rate wird wie nachstehend beschrieben bestimmt. The aliasing rate is determined as described below.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, steuert der Impulszug As mentioned above, the pulse train controls 2020 2020 (dh das Steuersignal (Ie, the control signal 2006 2006 ) den Schalter ) The switch 2008 2008 , um das Aliasing des analogen AM-Trägersignals To aliasing of the analog AM carrier signal 2016 2016 (dh des Eingangssignals (Ie, the input signal 2004 2004 ) bei der Aliasing-Rate des Aliasing-Signals ) At the aliasing rate of the aliasing signal 2018 2018 auszuführen. perform. Insbesondere wird der Schalter In particular, the switch is 2008 2008 bei einer ersten Flanke jedes Impulses geschlossen und bei einer zweiten Flanke jedes Impulses geöffnet. closed at a first edge of each pulse and opens on a second edge of each pulse. Wenn der Schalter When the switch 2008 2008 geschlossen wird, wird das Eingangssignal is closed, the input signal is 2004 2004 an den Kondensator to the capacitor 2010 2010 gelegt und Ladung vom Eingangssignal set and charge of the input signal 2004 2004 zum Kondensator to the condenser 2010 2010 übertragen. transfer. Die während eines Impulses übertragene Ladung wird nachstehend als Unterabtastung bezeichnet. The transmitted during a pulse charge is referred to as sub-scanning. Als Beispiel angegebene Unterabtastungen As an example, given sub-scans 2022 2022 bilden einen abwärtsgewandelten Signalabschnitt form a down-converted signal portion 2024 2024 ( ( 18E 18E ), der dem Abschnitt ), The portion of the 2016 2016 des analogen AM-Trägersignals ( the analog AM carrier signal ( 18C 18C ) und dem Impulszug ) And the pulse train 2020 2020 ( ( 18D 18D ) entspricht. ) Corresponds. Die während aufeinanderfolgender Unterabtastungen des AM-Trägersignals The during successive under-samples of AM carrier signal 2014 2014 gespeicherte Ladung bildet das abwärtsgewandelte Signal stored charge forms the downconverted signal 2024 2024 ( ( 18E 18E ), das ein Beispiel des abwärtsgewandelten Ausgangssignals ), An example of down-converted output signal 2012 2012 ( ( 18A 18A ) ist. ) Is. In In 18F 18F stellt ein demoduliertes Basisbandsignal provides a demodulated baseband signal 2026 2026 das demodulierte Basisbandsignal the demodulated baseband signal 2024 2024 nach dem Filtern auf einer komprimierten Zeitskala dar. Wie dargestellt ist, hat das abwärtsgewandelte Signal after filtering on a compressed time scale. As is shown, the downconverted signal has 2026 2026 im wesentlichen die gleiche "Amplitudeneinhüllende" wie das AM-Trägersignal substantially the same "amplitude envelope" as AM carrier signal 2014 2014 . , Daher zeigen die Therefore show 18B 18B - 18F 18F die Abwärtswandlung des AM-Trägersignals the down-conversion of AM carrier signal 2014 2014 . ,
  • Die in den In the 18B 18B - 18F 18F dargestellten Wellenformen werden nachstehend nur zur Erläuterung erörtert. Waveforms shown are discussed below for illustrative purposes only.
  • Die Aliasing-Rate des Steuersignals The aliasing rate of control signal 2006 2006 bestimmt, ob das Eingangssignal determines whether the input signal 2004 2004 zu einem IF-Signal abwärtsgewandelt wird, zu einem demodulierten Basisbandsignal abwärtsgewandelt wird oder von einem FM-Signal zu einem PM- oder AM-Signal abwärtsgewandelt wird. to an IF signal is down-converted, is down-converted to a demodulated baseband signal or down converted from an FM signal to a PM or AM signal. Die Beziehungen zwischen dem Eingangssignal The relationship between the input signal 2004 2004 , der Aliasing-Rate des Steuersignals , The aliasing rate of the control signal 2006 2006 und dem abwärtsgewandelten Ausgangssignal and the down-converted output signal 2012 2012 werden nachstehend erläutert: are described below: (Frequenz des Eingangssignals 2004) = n(Frequenz des Steuersignals 2006) ± Frequenz des abwärtsgewandelten Ausgangssignals 2012) (Frequency of input signal 2004) = n (frequency of the control signal 2006) ± frequency of the down-converted output signal 2012) Für die hier enthaltenen Beispiele wir nur die "+"-Bedingung erörtert. discussed condition - we only "+" for the examples contained herein. Der Wert von n stellt eine Harmonische oder Subharmonische des Eingangssignals The value of n represents a harmonic or sub-harmonic of the input signal 2004 2004 dar (beispielsweise n = 0,5, 1, 2, 3, ...). represents (for example, n = 0.5, 1, 2, 3, ...).
  • Wenn die Aliasing-Rate des Steuersignals When the aliasing rate of the control signal 2006 2006 gegenüber der Frequenz des Eingangssignals against the frequency of the input signal 2004 2004 versetzt ist oder gegenüber einer Harmonischen oder Subharmonischen von diesem versetzt ist, wird das Eingangssignal is offset or is opposite to a harmonic or sub-harmonic of this offset, the input signal is 2004 2004 zu einem IF-Signal abwärtsgewandelt. downconverted to an IF signal. Dies liegt daran, daß die Unterabtastimpulse bei verschiedenen Phasen aufeinanderfolgender Zyklen des Eingangssignals This is because that the Unterabtastimpulse at different phases of consecutive cycles of the input signal 2004 2004 auftreten. occur. Daher bilden die Unterabtastungen ein mit einer niedrigeren Frequenz oszillierendes Muster. Therefore, the under-samples form a lower frequency oscillating with a pattern. Falls das Eingangssignal If the input signal 2004 2004 niederfrequente Änderungen, beispielsweise der Amplitude, der Frequenz, der Phase usw. oder einer beliebigen Kombination davon aufweist, spiegelt die während zugeordneter Unterabtastungen gespeicherte Ladung die niederfrequenten Änderungen wider, woraus sich ähnliche Änderungen des abwärtsgewandelten IF-Signals ergeben. having low frequency changes, such as amplitude, frequency, phase, etc., or any combination thereof, the stored during associated under-samples reflects the lower frequency changes in charge, resulting in similar changes result of the down-converted IF signal. Zum Abwärtswandeln eines 901-MHz-Eingangssignals zu einem 1-MHz-IF-Signal läßt sich die Frequenz des Steuersignals For down-converting a 901 MHz input signal to a 1 MHz IF signal, the frequency of the control signal can be 2006 2006 beispielsweise folgendermaßen berechnen: For example, calculated as follows: (Freq input – Freq IF )/n = Freq control (Freq input - Freq IF) / n = Freq control (901 MHz – 1 MHz)/n = 900/n (901 MHz - 1 MHz) / n = 900 / n
  • Für n = 0,5, 1, 2, 3, 4 usw. wäre die Frequenz des Steuersignals For n = 0.5, 1, 2, 3, 4, etc., the frequency of the control signal would be 2006 2006 im wesentlichen gleich 1,8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz usw. substantially equal to 1.8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz, etc.
  • Wenn die Aliasing-Rate des Steuersignals When the aliasing rate of the control signal 2006 2006 alternativ in etwa gleich der Frequenz des Eingangssignals alternatively, about equal to the frequency of the input signal 2004 2004 oder im wesentlichen gleich einer Harmonischen oder Subharmonischen davon ist, wird das Eingangssignal or substantially equal to a harmonic or sub-harmonic thereof, input signal is 2004 2004 direkt in ein demoduliertes Basisbandsignal abwärtsgewandelt. downconverted directly to a demodulated baseband signal. Dies liegt daran, daß ohne eine Modulation die Unterabtastimpulse am gleichen Punkt aufeinanderfolgender Zyklen des Eingangssignals This is because, without modulation, the Unterabtastimpulse at the same point of consecutive cycles of the input signal 2004 2004 auftreten. occur. Daher bilden die Unterabtastungen ein konstantes Ausgangs-Basisbandsignal. Therefore, the sub-scans form a constant output baseband signal. Falls das Eingangssignal If the input signal 2004 2004 niederfrequente Änderungen, beispielsweise der Amplitude, der Frequenz, der Phase usw. oder einer beliebigen Kombination davon aufweist, reflektiert die während zugeordneter Unterabtastungen gespeicherte Ladung die niederfrequenten Änderungen, woraus sich ähnliche Änderungen des demodulierten Basisbandsignals ergeben. having low frequency changes, such as amplitude, frequency, phase, etc., or any combination thereof, the stored during associated under-samples reflects the lower frequency changes in charge, resulting in similar changes result of the demodulated baseband signal. Zum direkten Abwärtswandeln eines 900-MHz-Eingangssignals zu einem demodulierten Basisbandsignal (dh Null-IF) läßt sich die Frequenz des Steuersignals For direct down-convert a 900 MHz input signal to a demodulated baseband signal (ie, zero-IF) can be the frequency of the control signal 2006 2006 beispielsweise folgendermaßen berechnen: For example, calculated as follows: (Freq input – Freq IF )/n = Freq control (Freq input - Freq IF) / n = Freq control (900 MHz – 0MHz)/n = 900/n (900 MHz - 0MHz) / n = 900 / n
  • Für n = 0,5, 1, 2, 3, 4 usw. sollte die Frequenz des Steuersignals For n = 0.5, 1, 2, 3, 4, etc., the frequency of the control signal should 2006 2006 im wesentlichen gleich 1,8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz usw. sein. substantially equal to 1.8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz, etc..
  • Alternativ muß zum Abwärtswandeln eines FM-Eingangssignals zu einem Nicht-FM-Signal eine Frequenz innerhalb der FM-Bandbreite in das Basisband (dh Null-IF) abwärtsgewandelt werden. Alternatively, must have a frequency within the FM bandwidth in the baseband (ie zero-IF) are down-converted to a non-FM signal to down-convert an input FM signal. Beispielsweise wird zum Abwärtswandeln eines Frequenzumtastsignals (FSK-Signals) (eine Untermenge von FM) zu einem Phasenumtastsignal (PSK-Signal) (eine Untermenge von PM) der Mittelpunkt zwischen einer unteren Frequenz F 1 und einer oberen Frequenz F 2 (dh [(F 1 + F 2 ) ÷ 2]) des FSK-Signals zu Null-IF abwärtsgewandelt. For example, a Frequenzumtastsignals (FSK signal) is (a subset of FM) to a Phasenumtastsignal (PSK) signal (a subset of PM), the midpoint between a lower frequency F 1 and an upper frequency F 2 (for downconverting ie, [(F 1 + F 2) ö 2]) of the FSK signal to zero IF down-converted. Zum Abwärtswandeln eines FSK-Signals mit F 1 gleich 899 MHz und F 2 gleich 901 MHz zu einem PSK-Signal läßt sich die Aliasing-Rate des Steuersignals For down-converting a FSK signal having F 1 equal to 899 MHz and F 2 equal to 901 MHz to a PSK signal can be the aliasing rate of the control signal 2006 2006 folgendermaßen berechnen: calculated as follows: Frequenz des Eingangssignals = (F 1 + F 2 ) ÷ 2 = (899 MHz + 901 MHz) ÷ 2 = 900 MHz Frequency of the input signal = (F 1 + F 2) ö 2 = (899 MHz + 901 MHz) ö 2 = 900 MHz Frequenz des abwärtsgewandelten Signals = 0 (dh Basisband) Frequency of the down-converted signal = 0 (ie, baseband) (Freq input – Freq IF )/n = Freq control (Freq input - Freq IF) / n = Freq control (900 MHz – 0MHz)/n = 900/n (900 MHz - 0MHz) / n = 900 / n
  • Für n = 0,5, 1, 2, 3 usw. sollte die Frequenz des Steuersignals For n = 0.5, 1, 2, 3, etc., the frequency of the control signal should 2006 2006 im wesentlichen gleich 1,8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz usw. sein. substantially equal to 1.8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz, etc.. Die Frequenz des abwärtsgewandelten PSK-Signals ist im wesentlichen gleich der Hälfte der Differenz zwischen der unteren Frequenz F 1 und der oberen Frequenz F 2 . The frequency of the down-converted PSK signal is substantially equal to half the difference between the lower frequency F 1 and the upper frequency f2.
  • Als ein weiteres Beispiel wird zum Abwärtswandeln eines FSK-Signals zu einem Amplitudenumtastsignal (ASK-Signal) (eine Untermenge von AM) entweder die untere Frequenz F 1 oder die obere Frequenz F 2 des FSK-Signals zu Null-IF abwärtsgewandelt. As another example, for down-converting a FSK signal to a Amplitudenumtastsignal (ASK signal) is (a subset of AM), either the lower frequency F 1 or the upper frequency F 2 of the FSK signal is down-converted to zero IF. Zum Abwärtswandeln eines FSK-Signals mit F 1 gleich 900 MHz und F 2 gleich 901 MHz zu einem ASK-Signal sollte die Aliasing-Rate des Steuersignals 2006 im wesentlichen gleich For down-converting a FSK signal having F 1 equal to 900 MHz and F 2 equal to 901 MHz to an ASK signal should the aliasing rate of control signal 2006 is substantially equal to (900 MHz – 0 MHz)/n = 900 MHz/n (900 MHz - 0 MHz) / n = 900 MHz / n oder or (901 MHz – 0 MHz)/n = 901 MHz/n (901 MHz - 0 MHz) / n = 901 MHz / n sein. his.
  • Für den erstgenannten Fall von 900 MHz/n und für n = 0,5, 1, 2, 3, 4 usw. sollte die Frequenz des Steuersignals For the former case of 900 MHz / n, and for n = 0.5, 1, 2, 3, 4, etc., the frequency of the control signal should 2006 2006 im wesentlichen gleich 1,8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz usw. sein. substantially equal to 1.8 GHz, 900 MHz, 450 MHz, 300 MHz, 225 MHz, etc.. Für den letztgenannten Fall von 901 MHz/n und für n = 0,5, 1, 2, 3, 4 usw. sollte die Frequenz des Steuersignals For the latter case of 901 MHz / n, and for n = 0.5, 1, 2, 3, 4, etc., the frequency of the control signal should 2006 2006 im wesentlichen gleich 1,802 GHz, 901 MHz, 450,5 MHz, 300,333 MHz, 225,25 MHz usw. sein. essentially equal to 1.802 GHz, 901 MHz, 450.5 MHz, 300.333 MHz, 225.25 MHz, etc.. Die Frequenz des abwärtsgewandelten AM-Signals ist im wesentlichen gleich der Differenz zwischen der unteren Frequenz F 1 und der oberen Frequenz F 2 (dh 1 MHz). The frequency of the down-converted AM signal is substantially equal to the difference between the lower frequency F 1 and the upper frequency F 2 (that is, 1 MHz).
  • In einem Beispiel haben die Impulse des Steuersignals In one example, the pulses of the control signal have 2006 2006 vernachlässigbare Aperturen, die gegen null gehen. negligible apertures that tend towards zero. Hierdurch wird das UFT-Modul In this way, the UFT module 102 102 zu einer Vorrichtung mit einer hohen Eingangsimpedanz. to a device having a high input impedance. Diese Konfiguration ist für Situationen nützlich, in denen eine minimale Störung des Eingangssignals erwünscht sein kann. This configuration is useful for situations where minimal disturbance of the input signal may be desired.
  • In einem anderen Beispiel haben die Impulse des Steuersignals In another example, the pulses of the control signal have 2006 2006 nicht vernachlässigbare Aperturen, die von Null fortgehen. non-negligible apertures that go away from zero. Insbesondere haben die Impulse des Steuersignals Aperturen, die festgelegt werden, um die Energieübertragung zum abwärtsgewandelten Signal zu verbessern. In particular, the pulses of the control signal apertures that are set to improve the energy transfer to the down-converted signal have. Beispielsweise können die Aperturen ein Bruchteil einer dem Eingangssignal For example, the apertures can be a fraction of an input signal 2004 2004 zugeordneten Periode sein. be assigned period. Beispielsweise können die Aperturen 1/10, 1/4, 1/2 usw. einer Periode des Eingangssignals For example, the apertures can 1/10, 1/4, 1/2, etc. of a period of the input signal 2004 2004 sein. his. Zusätzlich können die nicht vernachlässigbaren Impulsbreiten ein beliebiger Bruchteil einer Periode des Eingangssignals oder eine Vielzahl einer Periode zuzüglich einem Bruchteil sein. In addition, the non-negligible pulse widths can be any fraction of a period of the input signal or a plurality of a period plus a fraction. Mit anderen Worten kann jede geeignete nicht vernachlässigbare Impulsdauer verwendet werden. In other words, any suitable non-negligible pulse duration can be used. Hierdurch wird das UFT-Modul In this way, the UFT module 102 102 zu einer Vorrichtung mit einer niedrigeren Eingangsimpedanz. to a device having a lower input impedance. Dies ermöglicht es, daß die niedrigere Eingangsimpedanz des UFT-Moduls This makes it possible that the lower input impedance of the UFT module 102 102 im wesentlichen an eine Quellenimpedanz des Eingangssignals substantially to a source impedance of the input signal 2004 2004 angepaßt wird. is adjusted. Hierdurch wird auch die Energieübertragung vom Eingangssignal In this way, the energy transfer from the input signal 2004 2004 zum abwärtsgewandelten Ausgangssignal to down-converted output signal 2012 2012 und damit der Wirkungsgrad und das Signal-Rausch-Verhältnis (s/n-Verhältnis) des UFT-Moduls and hence the efficiency and signal to noise ratio (s / n ratio) of the UFT module 102 102 verbessert. improved.
  • 3. Frequenzaufwärtswandlung 3. frequency upconversion
  • Dieser Abschnitt betrifft Systeme und Verfahren zur Frequenzaufwärtswandlung und Anwendungen von diesen. This section relates to systems and methods for frequency up-conversion and applications of these.
  • Ein als Beispiel dienendes Frequenzaufwärtswandelsystem Serving as a sample frequency up-conversion system 300 300 ist in is in 3 3 dargestellt. shown. Das Frequenzaufwärtswandelsystem The frequency up-conversion system 300 300 wird nun beschrieben. will be described.
  • Ein Eingangssignal An input signal 302 302 (in (in 3 3 als "Steuersignal" bezeichnet) wird von einem Schaltmodul referred to as "control signal") is used by a switching module 304 304 entgegengenommen. accepted. Es sei nur als Beispiel angenommen, daß das Eingangssignal Assume as an example that the input signal 302 302 ein FM-Eingangssignal an FM input signal 606 606 ist, von dem in is of the in 6C 6C ein Beispiel dargestellt ist. An example is shown. Das FM-Eingangssignal The FM input signal 606 606 kann durch Modulieren des Informationssignals can be obtained by modulating the information signal 602 602 auf das oszillierende Signal on the oscillating signal 604 604 erzeugt worden sein ( be produced ( 6A 6A und and 6B 6B ). ). Das Informationssignal The information signal 602 602 kann analog, digital oder eine Kombination davon sein, und es kann jedes beliebige Modulationsschema verwendet werden. can be analog, digital, or a combination thereof, and it may be any modulation scheme may be used.
  • Die Ausgabe des Schaltmoduls The output of the switching module 304 304 ist ein Signal is a signal 306 306 mit vielen Harmonischen, das beispielsweise in harmonically rich, for example, in 6D 6D als ein Signal as a signal 608 608 mit vielen Harmonischen dargestellt ist. is illustrated with many harmonics. Das Signal The signal 608 608 mit vielen Harmonischen hat eine kontinuierliche und periodische Wellenform. harmonically rich has a continuous and periodic waveform.
  • 6E 6E ist eine erweiterte Ansicht von zwei Abschnitten des Signals is an expanded view of two sections of the signal 608 608 mit vielen Harmonischen, des Abschnitts with many harmonics of the portion 610 610 und des Abschnitts and section 612 612 . , Das Signal The signal 608 608 mit vielen Harmonischen kann eine rechteckige Welle in der Art einer quadratischen Welle oder eines Impulses sein. harmonically rich may be a rectangular wave in the form of a square wave or a pulse. Zum Erleichtern der Erörterung wird der Begriff "Rechteckwellenform" verwendet, um Wellenformen zu bezeichnen, die im wesentlichen rechteckig sind. For ease of discussion, the term "rectangular waveform" will be used to refer to waveforms that are substantially rectangular. In ähnlicher Weise bezeichnet der Begriff "quadratische Welle" Wellenformen, die im wesentlichen quadratisch sind. Similarly, the term "square wave" waveforms that are substantially square.
  • Das Signal The signal 608 608 mit vielen Harmonischen besteht aus mehreren Sinuswellen, deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz der Wellenform des Signals harmonically rich consists of a plurality of sinusoidal waves whose frequencies are integer multiples of the fundamental frequency of the waveform of the signal 608 608 mit vielen Harmonischen sind. are harmonically rich. Diese Sinuswellen werden als Harmonische der zugrundeliegenden Wellenform bezeichnet, und die Grundfrequenz wird als erste Harmonische bezeichnet. These sinusoidal waves are referred to as the harmonics of the underlying waveform, and the fundamental frequency is called the first harmonic. Die The 6F 6F und and 6G 6G zeigen getrennt die Sinuskomponenten, welche die erste, die dritte und die fünfte Harmonische des Abschnitts show separately the sine components which are the first, third and fifth harmonic of the portion 610 610 und des Abschnitts and section 612 612 ausmachen. account. (Es sei bemerkt, daß es theoretisch eine unbegrenzte Anzahl von Harmonischen geben kann, wobei es in diesem Beispiel, weil das Signal (It should be noted that there can be an unlimited number of harmonic theory, which is in this example because the signal 608 608 mit vielen Harmonischen als eine quadratische Welle dargestellt ist, nur ungerade Harmonische gibt). is illustrated with many harmonics as a square wave, only odd harmonics are). In In 6H 6H sind drei Harmonische gleichzeitig (jedoch nicht zusammenfassend) dargestellt. Three harmonics simultaneously (but not collectively), respectively.
  • Die relativen Amplituden der Harmonischen sind im allgemeinen eine Funktion der relativen Breiten der Impulse des Signals The relative amplitudes of the harmonics are generally a function of the relative widths of the pulses of the signal 306 306 mit vielen Harmonischen und der Periode der Grundfrequenz und können durch Fourier-Analyse des Signals harmonically rich and the period of the fundamental frequency and can be obtained by Fourier analysis of the signal 306 306 mit vielen Harmonischen bestimmt werden. be determined with many harmonics. Das Eingangssignal The input signal 606 606 kann so geformt werden, daß gewährleistet wird, daß die Amplitude der gewünschten Harmonischen für die vorgesehene Verwendung (beispielsweise eine Übertragung) ausreicht. can be shaped so that it is ensured that the amplitude of the desired harmonic for the intended use (e.g., a transmission) is sufficient.
  • Ein Filter a filter 308 308 filtert alle unerwünschten Frequenzen (Harmonischen) heraus und gibt ein elektromagnetisches Signal (EM-Signal) bei der gewünschten harmonischen Frequenz oder den gewünschten harmonischen Frequenzen als ein Ausgangssignal filtering all undesired frequencies (harmonics), and outputs out an electromagnetic signal (EM) signal at the desired harmonic frequency or the desired harmonic frequencies as an output signal 310 310 aus, das in from that in 6I 6I beispielhaft als ein gefiltertes Ausgangssignal exemplified as a filtered output signal 614 614 dargestellt ist. is shown.
  • 4 4 zeigt ein als Beispiel dienendes universelles Frequenzaufwärtswandelmodul (UFU-Modul) shows an example serving as a universal frequency up-conversion module (UFU module) 116 116 . , Das UFU-Modul The UFU module 116 116 weist ein als Beispiel dienendes Schaltmodul includes a serving as an example, switch module 304 304 auf, das ein Vorspannungssignal to which a bias 402 402 , einen Widerstand oder eine Impedanz A resistance or impedance 404 404 , einen universellen Frequenzumsetzer (UFT) , A universal frequency translator (UFT) 102 102 und eine Masse and a mass 408 408 aufweist. having. Der UFT the UFT 102 102 weist einen Schalter includes a switch 406 406 auf. on. Das Eingangssignal The input signal 302 302 (in (in 4 4 als "Steuersignal" bezeichnet) steuert den Schalter referred to as "control signal") controls the switch 406 406 im UFT in the UFT 102 102 und bewirkt, daß er geöffnet und geschlossen wird. and causes it to be opened and closed. Das Signal The signal 306 306 mit vielen Harmonischen wird an einem Knoten harmonically rich is at a node 405 405 erzeugt, der sich zwischen dem Widerstand oder der Impedanz generated, extending between the resistor or the impedance 404 404 und dem Schalter and the switch 406 406 befindet. located.
  • In In 4 4 ist auch dargestellt, daß ein als Beispiel dienendes Filter it is also shown that a filter serving as an example 308 308 aus einem Kondensator of a capacitor 410 410 und einem an Masse and a grounded 414 414 gelegten Induktor down inductor 412 412 besteht. consists. Das Filter ist dafür vorgesehen, die unerwünschten Harmonischen des Signals The filter is provided for the unwanted harmonics of the signal 306 306 mit vielen Harmonischen herauszufiltern. filter out harmonically rich.
  • Alternativ wird in Alternatively, in 5 5 ein ungeformtes Eingangssignal an unshaped input signal 501 501 einem Impulsformungsmodul a pulse shaping module 502 502 zugeführt. fed. Das Impulsformungsmodul The pulse shaping module 502 502 modifiziert das ungeformte Eingangssignal modifies the unshaped input signal 501 501 , um ein (modifiziertes) Eingangssignal To a (modified) input signal 302 302 (in (in 5 5 als "Steuersignal" bezeichnet) zu erzeugen. referred to as "control signal") to generate. Das Eingangssignal The input signal 302 302 wird dem Schaltmodul is the switching module 304 304 zugeleitet, das in der vorstehend beschriebenen Weise arbeitet. supplied, which operates in the manner described above. Auch das Filter And the filter 308 308 aus out 5 5 arbeitet in der vorstehend beschriebenen Weise. operates in the manner described above.
  • Der Zweck des Impulsformungsmoduls The purpose of the pulse shaping module 502 502 besteht darin, die Impulsbreite des Eingangssignals is the pulse width of the input signal 302 302 zu definieren. define. Es sei daran erinnert, daß das Eingangssignal It should be remembered that the input signal 302 302 das Öffnen und das Schließen des Schalters the opening and closing of the switch 406 406 im Schaltmodul in the switch module 304 304 steuert. controls. Während dieses Vorgangs legt die Impulsbreite des Eingangssignals During this process, the pulse width of the input signal sets 302 302 die Impulsbreite des Signals the pulse width of the signal 306 306 mit vielen Harmonischen fest. harmonically rich resistant. Wie vorstehend erwähnt wurde, sind die relativen Amplituden der Harmonischen des Signals As mentioned above, the relative amplitudes of the harmonics of the signal 306 306 mit vielen Harmonischen eine Funktion zumindest der Impulsbreite des Signals harmonically a function of at least the pulse width of the signal 306 306 mit vielen Harmonischen. with many harmonics. Dabei trägt die Impulsbreite des Eingangssignals In this case carrying the pulse width of the input signal 302 302 dazu bei, die relativen Amplituden der Harmonischen des Signals role in the relative amplitudes of the harmonics of the signal 306 306 mit vielen Harmonischen festzulegen. set with many harmonics.
  • 4.0 Beispiele von WLAN-Implementationsausführungsformen 4.0 Examples of wireless implementation embodiments
  • 4.1 Architektur 4.1 architecture
  • 31 31 ist ein Blockdiagramm einer WLAN-Schnittstelle is a block diagram of a WLAN interface 3902 3902 (nachstehend auch als WLAN-Modem bezeichnet) gemäß einer Implementation der vorliegenden Erfindung. (Hereinafter also referred to as a wireless modem) according to an implementation of the present invention. Die WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modem The WLAN interface or the wireless modem 3902 3902 beinhaltet eine Antenne includes an antenna 3903 3903 , einen Verstärker mit geringem Rauschen oder Leistungsverstärker (LNA/PA) A low noise amplifier or power amplifier (LNA / PA) 3904 3904 , einen Empfänger , A receiver 3906 3906 , einen Sender , A transmitter 3910 3910 , einen Steuersignalgenerator , A control signal generator 3908 3908 , ein Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul A demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 und eine Medienzugriffssteuereinrichtungs-(MAC)-Schnittstelle and a Medienzugriffssteuereinrichtungs- (MAC) interface 3914 3914 . , Die MAC-Schnittstelle The MAC interface 3914 3914 koppelt die WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modem couples the WLAN interface or the wireless modem 3902 3902 mit einem Computer with a computer 3916 3916 oder einer anderen Datenverarbeitungsvorrichtung. or other data processing device. Der Computer The computer 3916 3916 weist vorzugsweise eine MAC MAC preferably has a 3918 3918 auf. on.
  • Die WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modem The WLAN interface or the wireless modem 3902 3902 stellt eine Sende- und Empfangsanwendung dar, welche die hier beschriebene universelle Frequenzumsetzungstechnologie verwendet. represents a transmitting and receiving application using the universal frequency translation technology described herein. Es stelltauch eine Null-IF- (oder Direkt-zu-Daten)-WLAN-Architektur dar. It also provides a zero-IF is (or direct-to-data) -WLAN architecture.
  • Die WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modem The WLAN interface or the wireless modem 3902 3902 stellt auch einen Vektormodulator und Vektordemodulator dar, bei dem die hier beschriebene universelle Frequenzumsetzungstechnologie (UFT-Technologie) verwendet wird. also represents a vector modulator and Vektordemodulator, wherein said universal frequency conversion technology (UFT) technology described herein is used. Durch die Verwendung der UFT-Technologie wird die Flexibilität der WLAN-Anwendung erhöht (dh universell gemacht). By using the UFT technology, the flexibility of the wireless application is increased (ie, made universal).
  • Beispielsweise stimmt in For example, right in 31 31 die WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modem the WLAN interface or the wireless modem 3902 3902 mit dem WLAN-Standard IEEE 802.11 überein. with the WLAN standard IEEE 802.11 agreement. Die Erfindung ist auf jeden beliebigen Kommunikationsstandard oder jede beliebige Kommunikationsspezifikation anwendbar, wie Fachleute anhand der hier enthaltenen Lehren verstehen werden. The invention is applicable to any communication standard, or any communication specification such skilled persons will understand based on the teachings contained herein. Alle Modifikationen an der Erfindung, die mit anderen Normen oder Spezifikationen arbeiten, werden Fachleuten anhand der hier enthaltenen Lehren verständlich sein. All modifications to the invention, working with other standards or specifications, professionals will be apparent from the teachings contained herein.
  • In dem in Where in 31 31 dargestellten Beispiel bietet die WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modem Example shown provides the WLAN interface or the wireless modem 3902 3902 eine Halbduplexkommunikation. a half-duplex communication.
  • In In 31 31 ist die von der WLAN-Schnittstelle bzw. dem WLAN-Modem is that of the WLAN interface or the wireless modem 3902 3902 ausgeführte Modulation/Demodulation vorzugsweise eine Direktsequenz-Spreizspektrum-QPSK (Quadraturphasenumtastung) mit differentieller Codierung. executing modulation / demodulation preferably a direct sequence spread spectrum QPSK (quadrature phase shift keying) with differential encoding. Andere Modulations- und Demodulationsmodi in der Art der hier beschriebenen sowie ein Frequenzspringen gemäß IEEE 802.11, OFDM (orthogonaler Frequenzmultiplexmodus) und andere können auch verwendet werden. Other modulation and demodulation modes in the manner described herein, as well as a frequency hopping in accordance with IEEE 802.11, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing mode) and others can also be used. Diese Modulations-/Demodulationsmodi werden Fachleuten anhand der hier enthaltenen Lehren verständlich sein. These modulation / demodulation modes will be apparent to skilled persons using the teachings contained herein.
  • Die Arbeitsweise der WLAN-Schnittstelle bzw. des WLAN-Modems The operation of the wireless interface and the wireless modem 3902 3902 beim Empfang wird nun beschrieben. upon reception will be described.
  • Von der Antenne From the antenna 3903 3903 empfangene Signale signals received 3922 3922 werden vom LNA/PA are the LNA / PA 3904 3904 verstärkt. strengthened. Die verstärkten Signale The amplified signals 3924 3924 werden vom Empfänger by the beneficiary 3906 3906 abwärtsgewandelt und demoduliert. downconverted and demodulated. Der Empfänger The recipient 3906 3906 gibt ein I-Signal is an I-signal 3926 3926 und ein Q-Signal and a Q signal 3928 3928 aus. out.
  • 32 32 zeigt einen als Beispiel dienenden Empfänger shows an exemplary receiver 3906 3906 . , Es sei bemerkt, daß der in It should be noted that the in 32 32 dargestellte Empfänger receiver shown 3906 3906 einen Vektormodulator darstellt. represents a vector modulator. Die von der WLAN-Schnittstelle bzw. vom WLAN-Modem By the WLAN interface or from the wireless modem 3902 3902 ausgeführte "Empfangsfunktion" kann als die gesamte Verarbeitung angesehen werden, die durch die WLAN-Schnittstelle bzw. das WLAN-Modem running "receive function" can be seen as the entire processing by the wireless interface and the wireless modem 3902 3902 von dem LNA/PA of the LNA / PA 3904 3904 ausgeführt wird, um Basisbandinformationen zu erzeugen. is carried out to produce baseband information.
  • Das Signal The signal 3924 3924 wird durch einen 90-Grad-Teiler is passed through a 90 degree splitter 4001 4001 zerlegt, um ein I-Signal decomposed to an I signal 4006A 4006A und ein Q-Signal and a Q signal 4006B 4006B zu erzeugen, die vorzugsweise um 90 Grad phasenversetzt sind. to produce, are preferably phase-shifted by 90 degrees. Das I-Signal The I signal 4006A 4006A und das Q-Signal and the Q signal 4006B 4006B werden durch die UFD-Module (universellen Frequenzabwärtswandelmodule) are represented by the UFD modules (universal frequency down-conversion modules) 4002A 4002A , . 4002B 4002B abwärtsgewandelt. downconverted. Die UFD-Module The UFD modules 114A 114A , . 114B 114B geben abwärtsgewandelte I- und Q-Signale give downconverted I and Q signals 3926 3926 , . 3928 3928 aus. out. Die UFD-Module The UFD modules 114A 114A , . 114B 114B weisen jeweils mindestens ein UFT-Modul (universelles Frequenzumsetzungsmodul) each have at least one UFT module (universal frequency translation module) 102A 102A auf. on. Das UFD- und das UFT-Modul wurden vorstehend beschrieben. The UFD- and the UFT module described above. Eine als Beispiel dienende Implementation des Empfängers An exemplary implementation of the receiver 3906 3906 (Vektordemodulators) ist in (Vektordemodulators) is in 35 35 dargestellt. shown. Eine als Beispiel dienende BOM-Liste für den Empfänger An exemplary BOM list for the receiver 3906 3906 aus out 35 35 ist in is in 36 36 dargestellt. shown.
  • Das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 empfängt das I-Signal receiving the I-signal 3926 3926 und das Q-Signal and the Q signal 3928 3928 . , Das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 verstärkt und filtert das I-Signal amplifies and filters the I signal 3926 3926 und das Q-Signal and the Q signal 3928 3928 . , Das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 führt auch automatische Verstärkungssteuerfunktionen (AGC-Funktionen) aus. and automatic gain control functions performs (AGC functions). Die AGC-Funktion ist mit der hier beschriebenen universellen Frequenzumsetzungstechnologie verbunden. The AGC function is connected to the described universal frequency translation technology. Das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 gibt verarbeitete I- und Q-Signale outputs processed I and Q signals 3930 3930 , . 3932 3932 aus. out.
  • Die MAC-Schnittstelle The MAC interface 3914 3914 empfängt das verarbeitete I-Signal receives the processed I-signal 3930 3930 und das verarbeitete Q-Signal and the processed signal Q 3932 3932 . , Die MAC-Schnittstelle The MAC interface 3914 3914 weist vorzugsweise einen Basisbandprozessor auf. preferably includes a baseband processor. Die MAC-Schnittstelle The MAC interface 3914 3914 führt vorzugsweise Funktionen, wie das Kombinieren der I- und Q-Signale preferably performs functions such as combining the I and Q signals 3930 3930 , . 3932 3932 und das Anordnen der Daten entsprechend dem verwendeten Protokoll bzw. Dateiformat, aus. and arranging the data according to the used protocol or file format from. Andere Funktionen, die von der MAC-Schnittstelle Other functions performed by the MAC interface 3914 3914 ausgeführt werden, welche hier enthalten sind, werden Fachleuten anhand der hier enthaltenen Lehren verständlich sein. are performed, which are included here, those skilled will be apparent from the teachings contained herein. Die MAC-Schnittstelle The MAC interface 3914 3914 gibt das Basisband-Informationssignal aus, das in einer implementations- und anwendungsspezifischen Weise vom Computer outputs the baseband information signal in an implementation and application-specific manner by the computer 3916 3916 empfangen und verarbeitet wird. is received and processed.
  • In In 31 31 ist die Demodulationsfunktion zwischen dem Empfänger is the demodulation function between the receiver 3906 3906 , dem Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul , The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 und einem in der MAC-Schnittstelle and one in the MAC interface 3914 3914 enthaltenen Basisbandprozessor verteilt. Baseband processor contained distributed. Die von diesen Komponenten gemeinsam ausgeführten Funktionen umfassen unter anderem das Entspreizen der Informationen, das differentielle Decodieren der Informationen, das Verfolgen der Trägerphase, das Entwürfeln, das Wiedererzeugen des Datentakts und das Kombinieren der I- und Q-Signale. The functions jointly performed by these components include, inter alia, the despreading the information, the differential decoding of the information, the tracking of the carrier phase, the descrambling, the re-generating the data clock, and combining the I and Q signals. Diese Demodulationsfunktionen können in einer einzigen Komponente zentralisiert sein oder auf andere Weise verteilt sein. This demodulation functions can be centralized in a single component or be distributed in another way.
  • Die Arbeitsweise der WLAN-Schnittstelle bzw. des WLAN-Modems The operation of the wireless interface and the wireless modem 3902 3902 beim Senden wird nun beschrieben. when you send will be described.
  • Ein Basisband-Informationssignal A baseband information signal 3936 3936 wird durch die MAC-Schnittstelle is determined by the MAC interface 3914 3914 vom Computer computer 3916 3916 empfangen. receive. Die MAC-Schnittstelle The MAC interface 3914 3914 führt vorzugsweise Funktionen, wie das Unterteilen des Basisband-Informationssignals zur Bildung der I- und Q-Signale preferably performs functions such as dividing the baseband information signal to form the I and Q signals 3930 3930 , . 3932 3932 und das Anordnen der Daten entsprechend dem verwendeten Protokoll bzw. Dateiformat aus. and arranging the data according to the used protocol or file format. Andere Funktionen, die von der MAC-Schnittstelle Other functions performed by the MAC interface 3914 3914 und dem darin enthaltenen Basisbandprozessor ausgeführt werden, werden Fachleuten anhand der hier enthaltenen Lehren verständlich sein. are executed and the baseband processor contained therein, those skilled will be apparent from the teachings contained herein.
  • Das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 filtert und verstärkt die I- und Q-Signale filters and amplifies the I and Q signals 3930 3930 , . 3932 3932 . , Das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 gibt verarbeitete I- und Q-Signale outputs processed I and Q signals 3942 3942 , . 3944 3944 aus. out. Vorzugsweise werden zumindest einige Filter- und/oder Verstärkungskomponenten im Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul Preferably, at least some filter and / or reinforcing components in the demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 sowohl für den Sende- als auch für den Empfangsweg verwendet. used for both the transmit and the receive path.
  • Der Sender The transmitter 3910 3910 führt eine Aufwärtswandlung der verarbeiteten I- und Q-Signale performs up-conversion of the processed I and Q signals 3942 3942 , . 3944 3944 aus und kombiniert die aufwärtsgewandelten I- und Q-Signale. and combines the up-converted I and Q signals. Dieses aufwärtsgewandelte/kombinierte Signal wird vom LNA/PA This up-converted / combined signal from the LNA / PA 3904 3904 verstärkt und dann über die Antenne amplified and then through the antenna 3903 3903 ausgesendet. sent out.
  • 33 33 zeigt einen als Beispiel dienenden Sender shows an exemplary transmitter 3910 3910 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. according to an embodiment of the invention. Die Vorrichtung in The apparatus in 33 33 kann auch als ein Vektormodulator bezeichnet werden. can also be described as a vector modulator.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die von der WLAN-Schnittstelle bzw. vom WLAN-Modem According to one embodiment of the wireless interface or the wireless modem 3902 3902 ausgeführte "Sendefunktion" als die gesamte von der WLAN-Schnittstelle bzw. vom WLAN-Modem executed "transmission function" as the whole of the WLAN interface or from the wireless modem 3902 3902 ausgeführte Verarbeitung nach dem Empfang der Basisbandinformationen durch den LNA/PA processing executed after receiving the baseband information by the LNA / PA 3904 3904 angesehen werden. be considered. Eine als Beispiel dienende Implementation des Senders An exemplary implementation of the transmitter 3910 3910 (Vektormodulators) ist in den (Vector modulator) is in the 37 37 , . 38 38 und and 39 39 dargestellt. shown. Die Datenaufbereitungsschnittstellen The data processing interface 5802 5802 in in 38 38 führen im wesentlichen eine Vorverarbeitung der I- und Q-Signale result is essentially a pre-processing of the I and Q signals 3942 3942 , . 3944 3944 aus, bevor sie von den UFU-Modulen from before the UFU modules 116 116 empfangen werden. are received. Eine als Beispiel dienende BOM-Liste für den Sender An exemplary BOM list for the transmitter 3910 3910 aus den from the 37 37 , . 38 38 und and 39 39 ist in den is in the 40A 40A und and 40B 40B dargestellt. shown.
  • Die I- und Q-Signale The I and Q signals 3942 3942 , . 3944 3944 werden von UFU-Modulen (universellen Frequenzaufwärtswandelmodulen) be of UFU modules (universal frequency up-conversion modules) 116A 116A , . 116B 116B empfangen. receive. Die UFU-Module The UFU modules 116A 116A , . 116B 116B weisen jeweils wenigstens ein UFT-Modul each have at least one UFT module 102A 102A , . 102B 102B auf. on. Die UFU-Module The UFU modules 116A 116A , . 116B 116B führen eine Aufwärtswandlung der I- und Q-Signale perform up-conversion of the I and Q signals 3942 3942 , . 3944 3944 aus. out. Die UFU-Module The UFU modules 116A 116A , . 116B 116B geben aufwärtsgewandelte I- und Q-Signale give up-converted I and Q signals 4106 4106 , . 4108 4108 aus. out. Der 90-Grad-Kombinierer The 90-degree combiner 4110 4110 führt im wesentlichen eine Phasenverschiebung entweder des I-Signals essentially performs a phase shift of either the I-signal 4106 4106 oder des Q-Signals or the Q signal 4108 4108 um 90 Grad aus und kombiniert dann das phasenverschobene Signal mit dem unverschobenen Signal, um ein kombiniertes, aufwärtsgewandeltes I/Q-Signal 90 degrees, and then combines the phase-shifted signal with the unshifted signal to provide a combined, up-converted I / Q signal 3946 3946 zu erzeugen. to create.
  • In In 31 31 ist die Modulationsfunktion auf den Sender is the modulation function to the transmitter 3910 3910 , das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul , The demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 und einen in der MAC-Schnittstelle and one in the MAC interface 3914 3914 enthaltenen Basisbandprozessor verteilt. Baseband processor contained distributed. Die Funktionen, die von diesen Komponenten gemeinsam ausgeführt werden, umfassen unter anderem das differentielle Codieren von Daten, das Unterteilen des Basisband-Informationssignals in I- und Q-Signale, das Entwürfeln von Daten und das Spreizen von Daten. The functions that are performed in common by these components include, but the differential encoding data dividing the baseband information signal into I and Q signals, the descrambling data and the spreading of data. Diese Modulationsfunktionen können in einer einzigen Komponente zentralisiert sein oder auf andere Weise verteilt sein. This modulation functions can be centralized in a single component or be distributed in another way.
  • Eine als Beispiel dienende Implementation des Senders An exemplary implementation of the transmitter 3910 3910 (Vektormodulators) ist in den (Vector modulator) is in the 37A 37A - D D , . 38 38 und and 39 39 dargestellt. shown. Die Datenaufbereitungsschnittstellen The data processing interface 5802 5802 in in 38 38 führen im wesentlichen eine Vorverarbeitung der I- und Q-Signale result is essentially a pre-processing of the I and Q signals 3942 3942 , . 3944 3944 aus, bevor sie von den UFU-Modulen from before the UFU modules 116 116 empfangen werden. are received. Eine als Beispiel dienende BOM-Liste für den Sender An exemplary BOM list for the transmitter 3910 3910 aus den from the 37 37 , . 38 38 und and 39 39 ist in den is in the 40A 40A und and 40B 40B dargestellt. shown.
  • Die Komponenten der WLAN-Schnittstelle bzw. des WLAN-Modems The components of the wireless interface and the wireless modem 3902 3902 werden vorzugsweise von der MAC-Schnittstelle preferably from the MAC interface 3914 3914 zusammen mit der MAC along with the MAC 3918 3918 im Computer in the computer 3916 3916 gesteuert. controlled. Dies ist durch den Pfeil This is indicated by the arrow 3940 3940 der verteilten Steuerung in the distributed control in 31 31 dargestellt. shown. Diese Steuerung umfaßt das Festlegen der Frequenz, der Datenrate, ob empfangen oder gesendet wird, und anderer Kommunikationsmerkmale bzw. Modi, die Fachleuten anhand der hier enthaltenen Lehren verständlich sein werden. This control includes setting the frequency of the data rate, whether received or sent, and other communication features or modes that those skilled will be apparent from the teachings contained herein. Steuersignale werden über das entsprechende drahtlose Medium gesendet und von der Antenne Control signals are transmitted over the corresponding wireless medium and from the antenna 3903 3903 empfangen und zur MAC receive and MAC 3918 3918 gesendet. Posted.
  • Bei manchen Anwendungen ist es erwünscht, den Empfangsweg und den Sendeweg zu trennen. In some applications it is desirable to separate the receive path and the transmit path.
  • 4.2 Empfänger 4.2 receiver
  • Als Beispiel dienende Ausführungsformen und Implementationen des IQ-Empfängers Exemplary embodiments and implementations of the receiver IQ 3906 3906 werden nachstehend erörtert. are discussed below. Die als Beispiel dienenden Ausführungsformen und Implementationen umfassen mehrphasige Ausführungsformen, die zum Verringern oder Beseitigen unerwünschter Gleichspannungs-Offsets und einer Schaltungsneuabstrahlung nützlich sind. The exemplary embodiments and implementations include polyphase embodiments that are useful for reducing or eliminating unwanted DC offset and a Schaltungsneuabstrahlung. Andere Empfängerausführungsformen werden Fachleuten anhand der hier gegebenen Erörterung verständlich sein. Recipient embodiments professionals will be understood from the discussion provided herein.
  • 4.2.1 IQ-Empfänger 4.2.1 IQ receiver
  • Der Empfänger The recipient 3906 3906 ist in is in 41A 41A dargestellt. shown. Wie in As in 41A 41A dargestellt ist, ist das UFD-Modul is shown, the UFD module 114A 114A ( ( 32 32 ) so konfiguriert, daß das UFT-Modul ) Is configured so that the UFT module 102A 102A mit einem Speichermodul having a storage modulus 6704A 6704A verbunden ist. connected is. Das UFT-Modul The UFT module 102A 102A ist ein gesteuerter Schalter is a controlled switch 6702A 6702A , der durch das Steuersignal Defined by the control signal 3920A 3920A gesteuert wird. is controlled. Das Speichermodul The memory module 6704A 6704A ist ein Kondensator is a capacitor 6706A 6706A . , Es könnten jedoch auch andere Speichermodule einschließlich eines Induktors verwendet werden, wie Fachleute verstehen werden. However, it could be including an inductor to use other memory modules, as experts understand.
  • Ebenso ist das UFD-Modul Likewise, the UFD module is 114B 114B ( ( 32 32 ) so konfiguriert, daß das UFT-Modul ) Is configured so that the UFT module 102B 102B mit einem Speichermodul having a storage modulus 6704B 6704B gekoppelt ist. is coupled. Das UFT-Modul The UFT module 102B 102B ist ein gesteuerter Schalter is a controlled switch 6702B 6702B , der durch das Steuersignal Defined by the control signal 3920B 3920B gesteuert wird. is controlled. Das Speichermodul The memory module 6704B 6704B ist ein Kondensator is a capacitor 6706B 6706B . , Es könnten jedoch auch andere Speichermodule einschließlich eines Induktors verwendet werden, wie Fachleute verstehen werden. However, it could be including an inductor to use other memory modules, as experts understand. Die Ausführungsform des Empfängers The embodiment of the receiver 3906 3906 wird nachstehend erörtert. is discussed below.
  • Der 90-Grad-Teiler The 90 degree splitter 4001 4001 empfängt das Signal receives the signal 3924 3924 vom LNA/PA-Modul the LNA / PA module 3904 3904 . , Der 90-Grad-Teiler The 90 degree splitter 4001 4001 zerlegt das Signal splits the signal 3924 3924 in ein I-Signal into an I-signal 4006A 4006A und ein Q-Signal and a Q signal 4006B 4006B . ,
  • Das UFD-Modul The UFD module 114A 114A empfängt das I-Signal receiving the I-signal 4006A 4006A und führt eine Abwärtswandlung des I-Signals and down-converts the I-signal 4006A 4006A unter Verwendung des Steuersignals using the control signal 3920A 3920A zu einem niederfrequenteren Signal I to a lower frequency signal I 3926 3926 aus. out. Insbesondere tastet der gesteuerte Schalter In particular, the controlled switch samples 6702A 6702A das I-Signal the I-signal 4006A 4006A entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 3920A 3920A ab, wobei er eine Ladung (oder Energie) zum Speichermodul from, wherein it comprises a charge (or power) to the storage modulus 6704A 6704A überträgt. transfers. Die während aufeinanderfolgender Abtastungen des I-Signals The during successive scans of the I-signal 4006A 4006A gespeicherte Ladung führt zu dem abwärtsgewandelten I-Signal stored charge leads to the down-converted I signal 3926 3926 . , Ebenso empfängt das UFD-Modul Similarly, the UFD module receives 114B 114B das Q-Signal the Q signal 4006B 4006B und führt eine Abwärtswandlung des Q-Signals and performs a down-conversion of the Q signal 4006B 4006B unter Verwendung des Steuersignals using the control signal 3920B 3920B zu einem niederfrequenteren Signal Q to a lower frequency signal Q 3928 3928 aus. out. Insbesondere tastet der gesteuerte Schalter In particular, the controlled switch samples 6702B 6702B das Q-Signal the Q signal 4006B 4006B entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 3920B 3920B ab, woraus sich Ladung (oder Energie) ergibt, die im Speichermodul from, resulting charge (or energy), the result in the memory module 6704B 6704B gespeichert wird: Die während aufeinanderfolgender Abtastungen des I-Signals is stored: the during successive scans of the I-signal 4006A 4006A gespeicherte Ladung führt zu dem abwärtsgewandelten Q-Signal stored charge leads to the down-converted Q signal 3928 3928 . ,
  • Die Abwärtswandlung unter Verwendung eines UFD-Moduls (auch als ein Aliasing-Modul bezeichnet) wird hier weiter beschrieben. The down-conversion using a UFD module (also called an aliasing module) will be further described herein. Wie hier beschrieben wird, können die Steuersignale As described herein, the control signals 3920A 3920A , B als mehrere Impulse konfiguriert werden, die festgelegt werden, um die Energieübertragung von den Signalen , B are configured as a plurality of pulses, which are set to the transfer of energy from the signals 4006A 4006A , B zu den abwärtsgewandelten Signalen , B to the down-converted signals 3926 3926 bzw. or. 3928 3928 zu verbessern. to improve. Mit anderen Worten können die Impulsbreiten der Steuersignale In other words, the pulse width of the control signals can 3920 3920 so eingestellt werden, daß die Energieübertragung von den Signalen are adjusted so that the energy transfer from the signals 4006 4006 zu den abwärtsgewandelten Ausgangssignalen the down-converted output signals 3926 3926 bzw. or. 3938 3938 erhöht und/oder optimiert wird. is increased and / or optimized. Vorzugsweise ist die Impulsbreite ein Bruchteil einer Periode der Eingangssignale Preferably, the pulse width is a fraction of a period of the input signals 4006A 4006A , B. Beispielsweise können die nicht vernachlässigbaren Impulsbreiten 1/10, 1/4, 1/2 usw. einer Periode des Eingangssignals bzw. der Eingangssignale sein. , B. For example, may be a period of the input signal or the input signals, the non-negligible pulse widths 1/10, 1/4, 1/2 and so on. Zusätzlich können die nicht vernachlässigbaren Impulsbreiten ein beliebiger anderer Bruchteil einer Periode des eingegebenen EM-Signals oder ein Vielfaches einer Periode zuzüglich einem Bruchteil sein. In addition, the non-negligible pulse widths can be any other fraction of a period of the input EM signal, or a multiple of a period plus a fraction. Mit anderen Worten kann jede beliebige nicht vernachlässigbare Impulsdauer verwendet werden. In other words, any non-negligible pulse duration can be used. Zusätzlich können die Prinzipien angepaßter Filter implementiert werden, um die Abtastimpulse des Steuersignals In addition, the principles matched filters can be implemented to the sampling of the control signal 3920 3920 zu formen und daher die Energieübertragung zum abwärtsgewandelten Ausgangssignal to shape and therefore the energy transfer to the down-converted output signal 3106 3106 weiter zu verbessern. to continue to improve.
  • Die Konfiguration des UFT-basierten Empfängers The configuration of the UFT based receiver 3906 3906 ist flexibel. is flexible. In In 41A 41A befinden sich die gesteuerten Schalter are the controlled switch 6702 6702 in einer Reihenkonfiguration in bezug auf die Signale in a series configuration with respect to the signals 4006 4006 . , Alternativ zeigt Alternatively shows 41B 41B die gesteuerten Schalter the controlled switches 6702 6702 in einer Nebenschlußkonfiguration, so daß die Schalter in a shunt configuration such that the switches 6702 6702 die Signale the signals 4006 4006 an Masse legen. placed at ground.
  • Zusätzlich wird in den In addition, in the 41A 41A - B B die 90-Grad-Phasenverschiebung zwischen dem I- und dem Q-Kanal mit dem 90-Grad-Teiler the 90 degree phase shift between the I and Q-channel to the 90 degree splitter 4001 4001 verwirklicht. realized. Alternativ zeigt Alternatively shows 42A 42A den Empfänger the recipient 3906 3906 in einer Reihenkonfiguration, wobei die Phasenverschiebung um 90 Grad durch Verschieben des Steuersignals in a series configuration, wherein the phase shift by 90 degrees by moving the control signal 3920B 3920B um 90 Grad in bezug auf das Steuersignal by 90 degrees with respect to the control signal 3920A 3920A verwirklicht wird. is realized. Insbesondere ist der 90-Grad-Schieber In particular, the 90-degree slide 6804 6804 hinzugefügt, um das Steuersignal added to the control signal 3920B 3920B um 90 Grad in bezug auf das Steuersignal by 90 degrees with respect to the control signal 3920A 3920A zu verschieben. to move. Dabei ist der Teiler Here, the divider 6802 6802 ein phasengleicher (dh 0 Grad) Signalteiler. an in-phase (ie, 0 degrees) signal splitter. 42B 42B zeigt eine Ausführungsform des Empfängers in einer Nebenschlußkonfiguration mit 90-Grad-Verzögerungen am Steuersignal. shows an embodiment of the receiver in a shunt configuration with a 90-degree delay to the control signal.
  • Weiterhin ist auch die Konfiguration des gesteuerten Schalters Further, the configuration of the controlled switch 6702 6702 flexibel. flexible. Insbesondere können die gesteuerten Schalter In particular, the controlled switches 6702 6702 auf viele verschiedene Arten, einschließlich durch Transistorschalter, implementiert werden. be implemented in many different ways, including through transistor switch. 43A 43A zeigt die UFT-Module in einer Reihenkonfiguration, die als FETs shows the UFT modules in a series configuration, as FETs 6902 6902 implementiert sind, wobei die Gate-Elektrode jedes FETs are implemented, wherein the gate electrode of each FET 6902 6902 durch das jeweilige Steuersignal by the respective control signal 3920 3920 gesteuert wird. is controlled. Hierbei tastet der FET Here, the FET scans 6902 6902 das jeweilige Signal the respective signal 4006 4006 entsprechend dem jeweiligen Steuersignal according to the respective control signal 3920 3920 ab. from. 43B 43B zeigt die Nebenschlußkonfiguration. shows the shunt configuration.
  • 4.2.2 Mehrphasiger IQ-Empfänger 4.2.2 Multi-Phase IQ Receiver
  • Die The 44A 44A und and 44A-1 44A-1 zeigen einen als Beispiel dienenden I/Q-Modulationsempfänger show an exemplary I / Q modulation receiver 3906 3906 . , Der in den In the 44A 44A und and 44A-1 44A-1 dargestellte I/Q-Modulationsempfänger illustrated I / Q modulation receiver 3906 3906 hat zusätzliche Vorteile, daß er unerwünschte Gleichspannungsoffsets und eine Schaltungsrückstrahlung verringert oder beseitigt. has additional advantages in that it reduces unwanted DC offset and a circuit return radiation or eliminated. Fachleute werden verstehen, daß der I/Q-Empfänger Skilled persons will appreciate that the I / Q receivers 3906 3906 als ein mehrphasiger Empfänger beschrieben werden kann. can be described as a multi-phase receiver.
  • Der I/Q-Modulationsempfänger The I / Q modulation receiver 3906 3906 weist ein erstes UFD-Modul has a first UFD module 114A-1 114A-1 , ein erstes optionales Filter , A first optional filter 7004 7004 , ein zweites UFD-Modul A second UFD module 114A-2 114A-2 , ein zweites optionales Filter , An optional second filter 7008 7008 , ein drittes UFD-Modul A third module UFD 114B-1 114B-1 , ein drittes optionales Filter , An optional third filter 7012 7012 , ein viertes UFD-Modul A fourth UFD module 114B-2 114B-2 , ein viertes Filter , A fourth filter 7016 7016 , einen optionalen LNA , An optional LNA 7018 7018 , einen ersten Differenzverstärker , A first differential amplifier 7020 7020 , einen zweiten Differenzverstärker , A second differential amplifier 7022 7022 und eine Antenne and an antenna 3903 3903 auf. on.
  • Der I/Q-Modulationsempfänger The I / Q modulation receiver 3906 3906 empfängt ein I/Q-moduliertes RF-Eingangssignal receives an I / Q-modulated RF input signal 7082 7082 , demoduliert es und führt eine Abwärtswandlung von diesem zu einem I-Basisband-Ausgangssignal , Demodulates it, and performs a down-conversion of this to an I baseband output signal 7084 7084 und einem Q-Basisband-Ausgangssignal and a Q baseband output signal 7086 7086 aus. out. Das I/Q-modulierte RF-Eingangssignal The I / Q-modulated RF input signal 7082 7082 weist ein erstes Informationssignal und ein zweites Informationssignal auf, die auf ein RF-Trägersignal I/Q-moduliert sind. has a first information signal and a second information signal, which are Q-modulated on an RF carrier signal I /. Das I-Basisband-Ausgangssignal The I baseband output signal 7084 7084 beinhaltet das erste Basisband-Informationssignal. includes the first baseband information signal. Das Q-Basisband-Ausgangssignal The Q baseband output signal 7086 7086 beinhaltet das zweite Basisband-Informationssignal. includes the second baseband information signal.
  • Die Antenne The antenna 3903 3903 empfängt das I/Q-modulierte RF-Eingangssignal receives the I / Q-modulated RF input signal 7082 7082 . , Das I/Q-modulierte RF-Eingangssignal The I / Q-modulated RF input signal 7082 7082 wird durch die Antenne is determined by the antenna 3903 3903 ausgegeben und von dem optionalen LNA issued and the optional LNA 7018 7018 empfangen. receive. Wenn vorhanden, verstärkt der LNA When present, reinforced the LNA 7018 7018 das I/Q- modulierte RF-Eingangssignal the I / Q modulated RF input signal 7082 7082 und gibt das verstärkte I/Q-Signal and outputs the amplified I / Q signal 7088 7088 aus. out.
  • Das erste UFD-Modul The first UFD module 114A-1 114A-1 empfängt das verstärkte I/Q-Signal receives the amplified I / Q signal 7088 7088 . , Das erste UFD-Modul The first UFD module 114A-1 114A-1 führt eine Abwärtswandlung des I-Phasen-Signalabschnitts des verstärkten I/Q-Eingangssignals down-converts the I-phase signal portion of the amplified I / Q input signal 7088 7088 entsprechend einem I-Steuersignal I according to a control signal 7090 7090 aus. out. Das erste UFD-Modul The first UFD module 114A-1 114A-1 gibt ein I-Ausgangssignal is an I-output signal 7098 7098 aus. out.
  • Vorzugsweise weist das erste UFD-Modul Preferably, the first UFD module 114A-1 114A-1 ein erstes Speichermodul a first memory module 7024 7024 , ein erstes UFT-Modul A first UFT module 102A-1 102A-1 und eine erste Spannungsreferenz and a first voltage reference 7028 7028 auf. on. Vorzugsweise wird ein innerhalb des ersten UFT-Moduls Preferably, a first within the UFT module 102A-1 102A-1 enthaltener Schalter als Funktion des I-Steuersignals contained switches as a function of I-control signal 7090 7090 geöffnet und geschlossen. opened and closed. Durch das Öffnen und Schließen dieses Schalters, wodurch das erste Speichermodul By opening and closing of this switch, whereby the first memory module 7024 7024 mit der ersten Spannungsreferenz to the first voltage reference 7028 7028 verbunden und davon getrennt wird, ergibt sich ein als I-Ausgangssignal connected to and separated therefrom, results in an output signal as I- 7098 7098 bezeichnetes abwärtsgewandeltes Signal. designated downconverted signal. Die erste Spannungsreferenz The first voltage reference 7028 7028 kann eine beliebige Referenzspannung sein, und sie ist vorzugsweise Masse. can be any reference voltage, and is preferably ground. Das I-Ausgangssignal The I output signal 7098 7098 wird vom ersten Speichermodul is from the first memory module 7024 7024 gespeichert. saved.
  • Vorzugsweise weist das erste Speichermodul Preferably, the first memory module 7024 7024 einen ersten Kondensator a first capacitor 7074 7074 auf. on. Zusätzlich zum Speichern des I-Ausgangssignals In addition to storing the I-output signal 7098 7098 verringert der erste Kondensator reducing the first capacitor 7074 7074 das Auftreten einer sich durch Ladungsinjektion ergebenden Offset-Gleichspannung am I-Ausgangssignal the occurrence of a resultant charge-injection DC offset voltage at the I output signal 7098 7098 oder verhindert dieses. or prevented this.
  • Das I-Ausgangssignal The I output signal 7098 7098 wird vom optionalen ersten Filter is the optional first filter 7004 7004 empfangen. receive. Wenn vorhanden, ist das erste Filter When present, the first filter 7004 7004 vorzugsweise ein Hochpaßfilter, um zumindest das I-Ausgangssignal preferably a high pass filter to at least the I-output signal 7098 7098 herauszufiltern und dadurch jedes "Durchlecken" des Trägersignals zu entfernen. filter out and thereby remove any "leak-through" of the carrier signal. Wenn vorhanden, weist das erste Filter If present, the first filter 7004 7004 vorzugsweise einen ersten Widerstand preferably a first resistor 7030 7030 , einen ersten Filterkondensator A first filter capacitor 7032 7032 und eine erste Filter-Spannungsreferenz and a first filter voltage reference 7034 7034 auf. on. Vorzugsweise ist der erste Widerstand Preferably, the first resistor 7030 7030 zwischen das I-Ausgangssignal between the I-output signal 7098 7098 und ein gefiltertes I-Ausgangssignal and a filtered output signal I 7007 7007 geschaltet und der erste Filterkondensator connected and the first filter capacitor 7032 7032 zwischen das gefilterte I-Ausgangssignal between the filtered output signal I 7007 7007 und die erste Filter-Spannungsreferenz and the first filter voltage reference 7034 7034 geschaltet. connected. Alternativ kann das erste Filter Alternatively, the first filter 7004 7004 eine beliebige andere anwendbare Filterkonfiguration aufweisen, wie Fachleute verstehen werden. have any other applicable filter configuration, as experts understand. Das erste Filter The first filter 7004 7004 gibt das gefilterte I-Ausgangssignal outputs the filtered I output signal 7007 7007 aus. out.
  • Das zweite UFD-Modul The second UFD module 114A-2 114A-2 empfängt das verstärkte I/Q-Signal receives the amplified I / Q signal 7088 7088 . , Das zweite UFD-Modul The second UFD module 114A-2 114A-2 führt entsprechend einem invertierten I-Steuersignal accordingly leads to an inverted I-control signal 7092 7092 eine Abwärtswandlung des invertierten I-Phasen-Signalabschnitts des verstärkten I/Q-Eingangssignals down-converts the inverted I-phase signal portion of the amplified I / Q input signal 7088 7088 aus. out. Das zweite UFD-Modul The second UFD module 114A-2 114A-2 gibt ein invertiertes I-Ausgangssignal outputs an inverted output signal I 7001 7001 aus. out.
  • Vorzugsweise weist das zweite UFD-Modul Preferably, the second UFD module 114A-2 114A-2 ein zweites Speichermodul a second memory module 7036 7036 , ein zweites UFT-Modul A second UFT module 102A-2 102A-2 und eine zweite Spannungsreferenz and a second voltage reference 7040 7040 auf. on. Ein innerhalb des zweiten UFT-Moduls A within the second UFT module 102A-2 102A-2 enthaltener Schalter wird als Funktion des invertierten I-Steuersignals switch is included as a function of the inverted I-control signal 7092 7092 geöffnet und geschlossen. opened and closed. Durch das Öffnen und Schließen dieses Schalters, der das zweite Speichermodul By opening and closing of this switch, the second memory module 7036 7036 mit der zweiten Spannungsreferenz to the second voltage reference 7040 7040 verbindet und davon trennt, ergibt sich ein als invertiertes I-Ausgangssignal connects and disconnects thereof, results in an output signal as an inverted I 7001 7001 bezeichnetes abwärtsgewandeltes Signal. designated downconverted signal. Die zweite Spannungsreferenz The second voltage reference 7040 7040 kann eine beliebige Referenzspannung sein, und sie ist vorzugsweise Masse. can be any reference voltage, and is preferably ground. Das invertierte I-Ausgangssignal The inverted output signal I 7001 7001 wird vom zweiten Speichermodul is from the second storage module 7036 7036 gespeichert. saved. Das zweite Speichermodul The second memory module 7036 7036 weist einen zweiten Kondensator has a second capacitor 7076 7076 auf. on. Zusätzlich zum Speichern des invertierten I-Ausgangssignals In addition to storing the inverted output signal I 7001 7001 verringert der zweite Kondensator decreases said second capacitor 7076 7076 das Auftreten einer Offset-Gleichspannung infolge einer Ladungsinjektion am invertierten I-Ausgangssignal the occurrence of a DC offset voltage due to charge injection at the inverted output signal I 7001 7001 oder verhindert dieses. or prevented this.
  • Das invertierte I-Ausgangssignal The inverted output signal I 7001 7001 wird vom optionalen zweiten Filter is the optional second filter 7008 7008 empfangen. receive. Wenn vorhanden, ist das zweite Filter When present, the second filter 7008 7008 ein Hochpaßfilter, um zumindest das invertierte I-Ausgangssignal a high pass filter to at least the inverted output signal I 7001 7001 herauszufiltern und dadurch jedes "Durchlecken" des Trägersignals zu entfernen. filter out and thereby remove any "leak-through" of the carrier signal. Wenn vorhanden, weist das zweite Filter If present, the second filter 7008 7008 vorzugsweise einen zweiten Widerstand preferably a second resistor 7042 7042 , einen zweiten Filterkondensator A second filter capacitor 7044 7044 und eine zweite Filter-Spannungsreferenz and a second filter voltage reference 7046 7046 auf. on. Vorzugsweise ist der zweite Widerstand Preferably, the second resistor 7042 7042 zwischen das invertierte I-Ausgangssignal between the inverted output signal I 7001 7001 und ein gefiltertes invertiertes I-Ausgangssignal and a filtered output signal inverted I 7009 7009 geschaltet und der zweite Filterkondensator connected and the second filter capacitor 7044 7044 zwischen das gefilterte invertierte I-Ausgangssignal between the filtered inverted I-output signal 7009 7009 und die zweite Filter-Spannungsreferenz and the second filter voltage reference 7046 7046 geschaltet. connected. Alternativ kann das zweite Filter Alternatively, the second filter may 7008 7008 eine beliebige andere anwendbare Filterkonfiguration aufweisen, wie Fachleute verstehen werden. have any other applicable filter configuration, as experts understand. Das zweite Filter The second filter 7008 7008 gibt das gefilterte invertierte I-Ausgangssignal are filtered inverted I-output signal 7009 7009 aus. out.
  • Der erste Differenzverstärker The first differential amplifier 7020 7020 empfängt das gefilterte I-Ausgangssignal receives the filtered output signal I 7007 7007 an seinem nichtinvertierenden Eingang und das gefilterte invertierte I-Ausgangssignal inverting at its input and filtered inverted I-output signal 7009 7009 an seinem invertierenden Eingang. at its inverting input. Der erste Differenzverstärker The first differential amplifier 7020 7020 subtrahiert das gefilterte invertierte I-Ausgangssignal subtracts the filtered inverted I-output signal 7009 7009 vom gefilterten I-Ausgangssignal from the filtered output signal I 7007 7007 , verstärkt das Ergebnis und gibt ein I-Basisband-Ausgangssignal , Amplifies the result, and outputs an I baseband output signal 7084 7084 aus. out. Weil das gefilterte invertierte I-Ausgangssignal Because the filtered inverted I-output signal 7009 7009 im wesentlichen gleich einer invertierten Version des gefilterten I-Ausgangssignals substantially equal to an inverted version of the filtered I-output signal 7007 7007 ist, gleicht das I-Basisband-Ausgangssignal is similar to the I-baseband output signal 7084 7084 im wesentlichen dem gefilterten I-Ausgangssignal substantially the filtered output signal I 7009 7009 , dessen Amplitude verdoppelt ist. Whose amplitude is doubled. Weiterhin können das gefilterte I-Ausgangssignal Further, the filtered I output signal can 7007 7007 und das gefilterte invertierte I-Ausgangssignal and filtered inverted I-output signal 7009 7009 im wesentlichen gleiche Rausch- und Gleichspannungs-Offset-Beiträge von vorhergehenden Abwärtswandelschaltungsanordnungen, einschließlich des ersten UFD-Moduls in substantially the same noise and DC offset contributions of the preceding down-conversion circuitry, including the first UFD module 114A-1 114A-1 und des zweiten UFD-Moduls and the second module UFD 114A-2 114A-2 , aufweisen. , respectively. Wenn der erste Differenzverstärker If the first differential amplifier 7020 7020 das gefilterte invertierte I-Ausgangssignal filtered inverted I-output signal 7009 7009 vom gefilterten I-Ausgangssignal from the filtered output signal I 7007 7007 subtrahiert, heben diese Rausch- und Gleichspannungs-Offset-Beiträge einander im wesentlichen auf. subtracting this noise and DC offset contributions cancel each other substantially.
  • Das dritte UFD-Modul The third UFD module 114B-1 114B-1 empfängt das verstärkte I/Q-Signal receives the amplified I / Q signal 7088 7088 . , Das dritte UFD-Modul The third UFD module 114B-1 114B-1 führt eine Abwärtswandlung des Q-Phasen-Signalabschnitts des verstärkten I/Q-Eingangssignals down-converts the Q-phase signal portion of the amplified I / Q input signal 7088 7088 entsprechend einem Q-Steuersignal in accordance with a control signal Q 7094 7094 aus. out. Das dritte UFD-Modul The third UFD module 114B-1 114B-1 gibt ein Q-Ausgangssignal is a Q-output signal 7003 7003 aus. out.
  • Vorzugsweise beinhaltet das dritte UFD-Modul Preferably, the third UFD module includes 114B-1 114B-1 ein drittes Speichermodul a third storage module 7048 7048 , ein drittes UFT-Modul A third UFT module 102A 102A und eine dritte Spannungsreferenz and a third voltage reference 7052 7052 . , Ein innerhalb des dritten UFT-Moduls A third within the UFT module 102A 102A enthaltener Schalter wird als Funktion des Q-Steuersignals switch is included as a function of the Q control signal 7094 7094 geöffnet und geschlossen. opened and closed. Durch das Öffnen und Schließen dieses Schalters, der das dritte Speichermodul By opening and closing of this switch, the third memory module 7048 7048 mit der dritten Spannungsreferenz with the third voltage reference 7052 7052 verbindet und davon trennt, ergibt sich ein als Q-Ausgangssignal connects and disconnects thereof, results in a as the Q output signal 7003 7003 bezeichnetes abwärtsgewandeltes Signal. designated downconverted signal. Die dritte Spannungsreferenz The third voltage reference 7052 7052 kann eine beliebige Referenzspannung sein, und sie ist vorzugsweise Masse. can be any reference voltage, and is preferably ground. Das Q-Ausgangssignal The Q output signal 7003 7003 wird vom dritten Speichermodul is from the third memory module 7048 7048 gespeichert. saved.
  • Vorzugsweise weist das dritte Speichermodul Preferably, the third memory module 7048 7048 einen dritten Kondensator a third capacitor 7078 7078 auf. on. Zusätzlich zum Speichern des Q-Ausgangssignals In addition to storing of the Q output signal 7003 7003 verringert der dritte Kondensator reduced the third capacitor 7078 7078 das Auftreten einer Offset-Gleichspannung infolge einer Ladungsinjektion am Q-Ausgangssignal the occurrence of a DC offset voltage due to charge injection at the Q output signal 7003 7003 oder verhindert dieses. or prevented this.
  • Das Q-Ausgangssignal The Q output signal 7003 7003 wird vom optionalen dritten Filter is the optional third filter 7012 7012 empfangen. receive. Wenn vorhanden, ist das dritte Filter When present, the third filter 7012 7012 ein Hochpaßfilter, um zumindest das Q-Ausgangssignal a high pass filter to at least the Q output signal 7003 7003 herauszufiltern und jedes "Durchlecken" des Trägersignals zu entfernen. filter out and remove any "leak-through" of the carrier signal. Wenn vorhanden, weist das dritte Filter If present, the third filter 7012 7012 vorzugsweise einen dritten Widerstand preferably a third resistor 7054 7054 , einen dritten Filterkondensator A third filter capacitor 7056 7056 und eine dritte Filter-Spannungsreferenz and a third filter voltage reference 7058 7058 auf. on. Vorzugsweise ist der dritte Widerstand Preferably, the third resistor 7054 7054 zwischen das Q-Ausgangssignal between the Q output signal 7003 7003 und ein gefiltertes Q-Ausgangssignal and a filtered output signal Q 7011 7011 geschaltet und der dritte Filterkondensator connected, and the third filter capacitor 7056 7056 zwischen das gefilterte Q-Ausgangssignal between the filtered output signal Q 7011 7011 und die dritte Filter-Spannungsreferenz and the third filter voltage reference 7058 7058 geschaltet. connected. Alternativ kann das dritte Filter Alternatively, the third filter can 7012 7012 , wie Fachleute verstehen werden, eine andere anwendbare Filterkonfiguration aufweisen. , As professionals know, have a different filter configuration applicable. Das dritte Filter The third filter 7012 7012 gibt das gefilterte Q-Ausgangssignal outputs the filtered Q-output signal 7011 7011 aus. out.
  • Das vierte UFD-Modul The fourth UFD module 114B-2 114B-2 empfängt das verstärkte I/Q-Signal receives the amplified I / Q signal 7088 7088 . , Das vierte UFD-Modul The fourth UFD module 114B-2 114B-2 führt eine Abwärtswandlung des invertierten Q-Phasen-Signalabschnitts des verstärkten I/Q-Eingangssignals down-converts the inverted Q-phase signal portion of the amplified I / Q input signal 7088 7088 entsprechend einem invertierten Q-Steuersignal corresponding to an inverted Q control signal 7096 7096 aus. out. Das vierte UFD-Modul The fourth UFD module 114B-2 114B-2 gibt ein invertiertes Q-Ausgangssignal outputs an inverted output signal Q 7005 7005 aus. out.
  • Vorzugsweise beinhaltet das vierte UFD-Modul Preferably, the fourth module contains UFD 114B-2 114B-2 ein viertes Speichermodul a fourth memory module 7060 7060 , ein viertes UFT-Modul A fourth UFT module 102B-2 102B-2 und eine vierte Spannungsreferenz and a fourth voltage reference 7064 7064 . , Gemäß einer Ausführungsform wird ein innerhalb des vierten UFT-Moduls According to one embodiment, a fourth within the UFT module 102B-2 102B-2 enthaltener Schalter als Funktion des invertierten Q-Steuersignals contained switches as a function of the inverted Q control signal 7096 7096 geöffnet und geschlossen. opened and closed. Durch das Öffnen und Schließen dieses Schalters, der das vierte Speichermodul By opening and closing of this switch, the fourth memory module 7060 7060 mit der vierten Spannungsreferenz with the fourth reference voltage 7064 7064 verbindet und davon trennt, ergibt sich ein als invertiertes Q-Ausgangssignal connects and disconnects thereof, results in a as an inverted Q output signal 7005 7005 bezeichnetes abwärtsgewandeltes Signal. designated downconverted signal. Die vierte Spannungsreferenz The fourth voltage reference 7064 7064 kann eine beliebige Referenzspannung sein, und sie ist vorzugsweise Masse. can be any reference voltage, and is preferably ground. Das invertierte Q-Ausgangssignal The inverted Q output signal 7005 7005 wird vom vierten Speichermodul is from the fourth memory module 7060 7060 gespeichert. saved.
  • Vorzugsweise weist das vierte Speichermodul Preferably, the fourth memory module 7060 7060 einen vierten Kondensator a fourth capacitor 7080 7080 auf. on. Zusätzlich zum Speichern des invertierten Q-Ausgangssignals In addition to storing the inverted Q output signal 7005 7005 verringert der vierte Kondensator reducing the fourth capacitor 7080 7080 das Auftreten einer Offset-Gleichspannung infolge einer Ladungsinjektion am invertierten Q-Ausgangssignal the occurrence of a DC offset voltage due to charge injection at the inverted Q output signal 7005 7005 oder verhindert dieses. or prevented this.
  • Das invertierte Q-Ausgangssignal The inverted Q output signal 7005 7005 wird vom optionalen vierten Filter is the optional fourth filter 7016 7016 empfangen. receive. Wenn vorhanden, ist das vierte Filter When present, the fourth filter 7016 7016 ein Hochpaßfilter, um zumindest das invertierte Q-Ausgangssignal a high pass filter to at least the inverted Q output signal 7005 7005 herauszufiltern und dadurch jedes "Durchlecken" des Trägersignals zu entfernen. filter out and thereby remove any "leak-through" of the carrier signal. Wenn vorhanden, weist das vierte Filter If present, the fourth filter 7016 7016 vorzugsweise einen vierten Widerstand preferably a fourth resistor 7066 7066 , einen vierten Filterkondensator , A fourth filter capacitor 7068 7068 und eine vierte Filter-Spannungsreferenz and a fourth filter voltage reference 7070 7070 auf. on. Vorzugsweise ist der vierte Widerstand Preferably, the fourth resistor 7066 7066 zwischen das invertierte Q-Ausgangssignal between the inverted Q output signal 7005 7005 und ein gefiltertes invertiertes Q-Ausgangssignal and a filtered inverted Q output signal 7013 7013 geschaltet und der vierte Filterkondensator connected, and the fourth filter capacitor 7068 7068 zwischen das gefilterte invertierte Q-Ausgangssignal between the filtered inverted Q output signal 7013 7013 und die vierte Filter-Spannungsreferenz and the fourth filter voltage reference 7070 7070 geschaltet. connected. Alternativ kann das vierte Filter Alternatively, the fourth filter can 7016 7016 eine beliebige andere anwendbare Filterkonfiguration aufweisen, wie Fachleute verstehen werden. have any other applicable filter configuration, as experts understand. Das vierte Filter The fourth filter 7016 7016 gibt das gefilterte invertierte Q-Ausgangssignal are filtered inverted Q output signal 7013 7013 aus. out.
  • Der zweite Differenzverstärker The second differential amplifier 7022 7022 empfängt das gefilterte Q-Ausgangssignal receives the filtered output signal Q 7011 7011 an seinem nichtinvertierenden Eingang und das gefilterte invertierte Q-Ausgangssignal at its non-inverting input and the filtered inverted Q output signal 7013 7013 an seinem invertierenden Eingang. at its inverting input. Der zweite Differenzverstärker The second differential amplifier 7022 7022 subtrahiert das gefilterte invertierte Q-Ausgangssignal subtracts the filtered inverted Q output signal 7013 7013 vom gefilterten Q-Ausgangssignal from the filtered output signal Q 7011 7011 , verstärkt das Ergebnis und gibt ein Q-Basisband-Ausgangssignal Amplified outputs the result, and a Q baseband output signal 7086 7086 aus. out. Weil das gefilterte invertierte Q-Ausgangssignal Because the filtered inverted Q output signal 7013 7013 im wesentlichen gleich einer invertierten Version des gefilterten Q-Ausgangssignals substantially equal to an inverted version of the filtered output signal Q 7011 7011 ist, gleicht das Q-Basisband-Ausgangssignal is similar to the Q baseband signal output 7086 7086 im wesentlichen dem gefilterten Q-Ausgangssignal substantially the filtered Q output 7013 7013 , dessen Amplitude verdoppelt ist. Whose amplitude is doubled. Weiterhin können das gefilterte Q-Ausgangssignal Further, the filtered Q-output signal can 7011 7011 und das gefilterte invertierte Q-Ausgangssignal and filtered inverted Q output signal 7013 7013 im wesentlichen gleiche Rausch- und Gleichspannungs-Offset-Beiträge gleicher Polarität von vorhergehenden Abwärtswandelschaltungsanordnungen, einschließlich des dritten UFD-Moduls in substantially the same noise and DC offset contributions of the same polarity of the previous down-conversion circuitry, including the third UFD module 114B-1 114B-1 und des vierten UFD-Moduls and the fourth module UFD 114B-2 114B-2 , aufweisen. , respectively. Wenn der zweite Differenzverstärker If the second differential amplifier 7022 7022 das gefilterte invertierte Q-Ausgangssignal filtered inverted Q output signal 7013 7013 vom gefilterten Q-Ausgangssignal from the filtered output signal Q 7011 7011 subtrahiert, heben diese Rausch- und Gleichspannungs-Offset-Beiträge einander im wesentlichen auf. subtracting this noise and DC offset contributions cancel each other substantially.
  • 4.2.2.1 Beispiele von I/Q-Modulationssteuer-Signalgeneratorausführungsformen 4.2.2.1 Examples of I / Q modulation control signal generator embodiments
  • 44B 44B zeigt ein als Beispiel dienendes Blockdiagramm für den I/Q-Modulationssteuer-Signalgenerator shows a block diagram serving as an example for the I / Q modulation control signal generator 7023 7023 . , Der I/Q-Modulationssteuer-Signalgenerator The I / Q modulation control signal generator 7023 7023 erzeugt ein I-Steuersignal I generates a control signal 7090 7090 , ein invertiertes I-Steuersignal , An inverted control signal I 7092 7092 , ein Q-Steuersignal , A Q control signal 7094 7094 und ein invertiertes Q-Steuersignal and an inverted Q control signal 7096 7096 , das vom I/Q-Modulationsempfänger That from the I / Q modulation receiver 3906 3906 aus den from the 44A 44A und and 44A-1 44A-1 verwendet wird. is used. Das I-Steuersignal The I-control signal 7090 7090 und das invertierte I-Steuersignal and the inverted control signal I 7092 7092 führen eine Abwärtswandlung des I-Phasenabschnitts eines I/Q-modulierten RF-Eingangssignals aus. perform a down conversion of the I-phase portion of an I / Q modulated RF input signal. Das Q-Steuersignal The Q control signal 7094 7094 und das invertierte Q-Steuersignal and the inverted Q control signal 7096 7096 bewirken das Abwärtswandeln des Q-Phasenabschnitts des I/Q-modulierten RF-Eingangssignals. cause the down-converting the Q-phase portion of the I / Q-modulated RF input signal. Weiterhin hat der I/Q-Modulationssteuer-Signalgenerator Further, the I / Q modulation control signal generator 7023 7023 den Vorteil, daß er Steuer signale derart erzeugt, daß die sich ergebende gemeinsame Schaltungsrückstrahlung bei einer oder mehreren Frequenzen außerhalb des interessierenden Frequenzbereichs rückgestrahlt wird. the advantage that it generates control signals such that the resulting combined circuit return radiation is retroreflected at one or more frequencies outside of the range of frequencies of interest. Beispielsweise wird die mögliche Rückstrahlung der Schaltung bei einer Frequenz abgestrahlt, die erheblich größer ist als die Frequenz des eingegebenen RF-Trägersignals. For example, the possible re-radiation of the circuit is radiated at a frequency which is considerably greater than the frequency of the input RF carrier signal.
  • Der I/Q-Modulationssteuer-Signalgenerator The I / Q modulation control signal generator 7023 7023 weist einen lokalen Oszillator comprises a local oscillator 7025 7025 , ein erstes Dividiere-durch-Zwei-Modul A first divide-by-two module 7027 7027 , einen 180-Grad-Phasenschieber , A 180-degree phase shifter 7029 7029 , ein zweites Dividiere-durch-Zwei-Modul A second divide-by-two module 7031 7031 , einen ersten Impulsgenerator , A first pulse generator 7033 7033 , einen zweiten Impulsgenerator , A second pulse generator 7035 7035 , einen dritten Impulsgenerator , A third pulse generator 7037 7037 und einen vierten Impulsgenerator and a fourth pulse generator 7039 7039 auf. on.
  • Der lokale Oszillator The local oscillator 7025 7025 gibt ein Oszillationssignal is an oscillation 7015 7015 aus. out. 44C 44C zeigt ein als Beispiel dienendes Oszillationssignal shows an example serving as oscillation 7015 7015 . ,
  • Das erste Dividiere-durch-Zwei-Modul The first divide by two-module 7027 7027 empfängt das Oszillationssignal receives the oscillation signal 7015 7015 , dividiert das Oszillationssignal , Divides the oscillation signal 7015 7015 durch Zwei und gibt ein Halbfrequenz-LO-Signal by two and is a half-frequency LO signal 7017 7017 und ein invertiertes Halbfrequenz-LO-Signal and an inverted half-frequency LO signal 7041 7041 aus. out. 44C 44C zeigt ein als Beispiel dienendes Halbfrequenz-LO-Signal shows an example serving as a half frequency LO signal 7017 7017 . , Das invertierte Halbfrequenz-LO-Signal The inverted half-frequency LO signal 7041 7041 ist eine invertierte Version des Halbfrequenz-LO-Signals is an inverted version of the half-frequency LO signal 7017 7017 . , Das erste Dividiere-durch-Zwei-Modul The first divide by two-module 7027 7027 kann als Schaltungslogik, Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert werden, wie Fachleute verstehen werden. can be implemented as a circuit logic, hardware, software or a combination thereof, as experts understand.
  • Der 180-Grad-Phasenschieber The 180-degree phase shifter 7029 7029 empfängt das Oszillations-signal receives the oscillation signal 7015 7015 , verschiebt die Phase des Oszillationssignals , The phase of the oscillation shifts 7015 7015 um 180 Grad und gibt das phasenverschobene LO-Signal 180 degrees, and outputs the phase-shifted LO signal 7019 7019 aus. out. Der 180-Grad-Phasenschieber The 180-degree phase shifter 7029 7029 kann als Schaltungslogik, Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert werden, wie Fachleute verstehen werden. can be implemented as a circuit logic, hardware, software or a combination thereof, as experts understand. Es können auch andere Beträge der Phasenverschiebung verwendet werden. It can also be used different amounts of phase shift.
  • Das zweite Dividiere-durch-Zwei-Modul The second divide by two-module 7031 7031 empfängt das phasenverschobene LO-Signal receives the phase-shifted LO signal 7019 7019 , dividiert das phasenverschobene LO-Signal Divided the phase-shifted LO signal 7019 7019 durch Zwei und gibt ein phasenverschobenes Halbfrequenz-LO-Signal by two and gives a phase shifted half frequency LO signal 7021 7021 und ein invertiertes phasenverschobenes Halbfrequenz-LO-Signal and an inverted phase shifted half-frequency LO signal 7043 7043 aus. out. 44C 44C zeigt ein als Beispiel dienendes phasenverschobenes Halbfrequenz-LO-Signal shows an example serving as a phase shifted half-frequency LO signal 7021 7021 . , Das invertierte phasenverschobene Halbfrequenz-LO-Signal ist eine invertierte Version des phasenverschobenen Halbfrequenz-LO-Signals The inverted-phase half-frequency LO signal is an inverted version of the phase-shifted half frequency LO signal 7021 7021 . , Das zweite Dividiere-durch-Zwei-Modul The second divide by two-module 7031 7031 kann als Schaltungslogik, Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert werden, wie Fachleute verstehen werden. can be implemented as a circuit logic, hardware, software or a combination thereof, as experts understand.
  • Der erste Impulsgenerator The first pulse generator 7033 7033 empfängt das Halbfrequenz-LO-Signal receives the half-frequency LO signal 7017 7017 , erzeugt immer dann einen Ausgangsimpuls, wenn eine ansteigende Flanke am Halbfrequenz-LO-Signal Generated whenever an output pulse when a rising edge at the half-frequency LO signal 7017 7017 empfangen wird und gibt ein I-Steuersignal is received, and outputs a control signal I 7090 7090 aus. out. 44C 44C zeigt ein als Beispiel dienendes I-Steuersignal shows an example serving as an I-control signal 7090 7090 . ,
  • Der zweite Impulsgenerator The second pulse generator 7035 7035 empfängt das invertierte Halbfrequenz-LO-Signal receives the inverted half-frequency LO signal 7041 7041 , erzeugt immer dann einen Ausgangsimpuls, wenn eine ansteigende Flanke am invertierten Halbfrequenz-LO-Signal Generated whenever an output pulse when a rising edge of the inverted half-frequency LO signal 7041 7041 empfangen wird und gibt das invertierte I-Steuersignal is received and outputs the inverted control signal I 7092 7092 aus. out. 44C 44C zeigt ein als Beispiel dienendes invertiertes I-Steuersignal shows a Exemplified I-inverted control signal 7092 7092 . ,
  • Der dritte Impulsgenerator The third pulse generator 7037 7037 empfängt das Halbfrequenz-LO-Signal receives the half-frequency LO signal 7021 7021 , erzeugt immer dann einen Ausgangsimpuls, wenn eine ansteigende Flanke am Halbfrequenz-LO-Signal Generated whenever an output pulse when a rising edge at the half-frequency LO signal 7021 7021 empfangen wird, und gibt ein Q-Steuersignal is received, and outputs a control signal Q 7094 7094 aus. out. 44C 44C zeigt ein als Beispiel dienendes Q-Steuersignal shows an example serving as a control signal Q 7094 7094 . ,
  • Der vierte Impulsgenerator The fourth pulse generator 7039 7039 empfängt das invertierte phasenverschobene Halbfrequenz-LO-Signal receives the inverted phase-shifted half frequency LO signal 7043 7043 , erzeugt immer dann einen Ausgangsimpuls, wenn eine ansteigende Flanke am invertierten phasenverschobenen Halbfrequenz-LO-Signal Generated whenever an output pulse when a rising edge of the inverted phase-shifted half frequency LO signal 7043 7043 empfangen wird, und gibt das invertierte Q-Steuersignal is received, and outputs the inverted Q control signal 7096 7096 aus. out. 44C 44C zeigt ein als Beispiel dienendes invertiertes Q-Steuersignal shows a Exemplified inverted Q control signal 7096 7096 . ,
  • Steuersignale control signals 7090 7090 , . 7021 7021 , . 7041 7041 und and 7043 7043 weisen Impulse mit einer Breite auf, die gleich der Hälfte einer Periode des I/Q-modulierten RF-Eingangssignals have pulses with a width equal to half a period of the I / Q-modulated RF input signal 7082 7082 ist. is. Diese Signale dienen als Beispiel und sind nicht auf diese Impulsbreiten beschränkt, und die Steuersignale These signals serve as an example and are not limited to, pulse widths, and the control signals 7090 7090 , . 7021 7021 , . 7041 7041 und and 7043 7043 können Impulsbreiten von einem Bruchteil oder einem Vielfachen und einem Bruchteil einer Periode des I/Q-modulierten RF-Eingangssignals can pulse widths of a fraction or a multiple of, and a fraction of a period of the I / Q-modulated RF input signal 7082 7082 aufweisen. respectively.
  • Erste, zweite, dritte und vierte Impulsgeneratoren First, second, third and fourth pulse generators 7033 7033 , . 7035 7035 , . 7037 7037 und and 7039 7039 können als Schaltungslogik, Hardware, Software oder eine Kombination davon implementiert werden, wie Fachleute verstehen werden. can be implemented as a circuit logic, hardware, software or a combination thereof, as experts understand.
  • Wie in As in 44C 44C dargestellt ist, weisen die Steuersignale is shown, comprise the control signals 7090 7090 , . 7021 7021 , . 7041 7041 und and 7043 7043 gemäß einer Ausführungsform Impulse auf, die nicht überlappend sind, wobei die Impulse bei anderen Ausführungsformen überlappen können. according to one embodiment of pulses, which are non-overlapping, the pulses may overlap in other embodiments. Weiter erscheinen in diesem Beispiel Impulse bei diesen Signalen in der folgenden Reihenfolge: I-Steuersignal Next pulses appear in this example, these signals in the following order: I control signal 7090 7090 , Q-Steuersignal , Q control signal 7094 7094 , invertiertes I-Steuersignal , Inverted I control signal 7092 7092 und invertiertes Q-Steuersignal and inverted Q control signal 7096 7096 . , Die mögliche Schaltungsrückstrahlung vom I/Q-Modulationsempfänger The possible circuit re-radiation from the I / Q modulation receiver 3906 3906 kann Frequenzkomponenten von einer Kombination dieser Steuersignale aufweisen. may have frequency components from a combination of these control signals.
  • Beispielsweise zeigt For example, shows 44D 44D eine Überlappung von Impulsen vom I-Steuersignal an overlap of pulses from the I-control signal 7090 7090 , vom Q-Steuersignal , From the Q control signal 7094 7094 , vom invertierten I-Steuersignal , The inverted control signal I 7092 7092 und vom invertierten Q-Steuersignal and the inverted Q control signal 7096 7096 . , Wenn Impulse von diesen Steuersignalen durch die ersten, zweiten, dritten und/oder vierten UFD-Module When pulses of these control signals by the first, second, third and / or fourth UFD modules 114A-1 114A-1 , . 114A-2 114A-2 , . 114B-1 114B-1 und and 114B-2 114B-2 zur Antenne to antenna 3903 3903 lecken (in den licking (in the 44A 44A und and 44A-1 44A-1 dargestellt), können sie vom I/Q-Modulationsempfänger shown), they may be from the I / Q modulation receiver 3906 3906 mit einer kombinierten Wellenform abgestrahlt werden, die eine Primärfrequenz zu haben scheint, die gleich dem Vierfachen der Frequenz jedes einzelnen der Steuersignale are radiated with a combined waveform that appears to have a primary frequency equal to four times the frequency of each of the control signals 7090 7090 , . 7021 7021 , . 7041 7041 und and 7043 7043 ist. is. 44 44 zeigt ein als Beispiel dienendes kombiniertes Steuersignal shows an example serving as a combined control signal 7045 7045 . ,
  • 44D 44D zeigt auch ein als Beispiel dienendes I/Q-Modulations-RF-Eingangssignal also shows an example serving as I / Q modulation RF input signal 7082 7082 , das den Steuersignalen That the control signals 7090 7090 , . 7094 7094 , . 7092 7092 und and 7096 7096 überlagert ist. is superimposed. Wie in As in 44D 44D dargestellt ist, überlagern Impulse auf dem I-Steuersignal is shown superimposed pulses on the I-control signal 7090 7090 einen positiven I-Phasenabschnitt des I/Q-Modulations-RF-Eingangssignals a positive I-phase portion of the I / Q modulation RF input signal 7082 7082 und bewirken eine Abwärtswandlung von diesem. and cause a down-conversion of this. Impulse auf dem invertierten I-Steuersignal Pulses on the inverted control signal I 7092 7092 überlagern einen negativen I-Phasenabschnitt des I/Q-Modulations-RF-Eingangssignals superimpose a negative I-phase portion of the I / Q modulation RF input signal 7082 7082 und bewirken eine Abwärtswandlung von diesem. and cause a down-conversion of this.
  • Impulse auf dem Q-Steuersignal Pulses on the Q control signal 7094 7094 überlagern einen ansteigenden Q-Phasenabschnitt des I/Q-Modulations-RF-Eingangssignals superimpose an increasing Q-phase portion of the I / Q modulation RF input signal 7082 7082 und bewirken eine Abwärtswandlung von diesem. and cause a down-conversion of this. Impulse auf dem invertierten Q-Steuersignal Pulses on the inverted Q control signal 7096 7096 überlagern einen abfallenden Q-Phasenabschnitt des I/Q-Modulations-RF-Eingangssignals superimpose a sloping Q-phase portion of the I / Q modulation RF input signal 7082 7082 und bewirken eine Abwärtswandlung von diesem. and cause a down-conversion of this.
  • Wie As 44D 44D in diesem Beispiel weiter zeigt, beträgt das Frequenzverhältnis zwischen der Kombination der Steuersignale in this example also shows, is the frequency ratio between the combination of the control signals 7090 7090 , . 7021 7021 , . 7041 7041 und and 7043 7043 und dem I/Q-Modulations-RF-Eingangssignal and the I / Q modulation RF input signal 7082 7082 in etwa 4 : 3. Weil die Frequenz des möglicherweise rückgestrahlten Signals, dh des kombinierten Steuersignals in about 4: 3. Because the frequency of the potentially backscattered signal, that is the combined control signal 7045 7045 , erheblich verschieden von derjenigen des abwärtsgewandelten Signals, dh des I/Q-Modulations-RF-Eingangssignals Significantly different from that of the down-converted signal, that is, the I / Q modulation RF input signal 7082 7082 , ist, stört sie nicht die Signalabwärtswandlung, da sie außerhalb des interessierenden Frequenzbands liegt und daher herausgefiltert werden kann. Is, they do not interfere with the signal down conversion since it is outside the interest frequency band and can therefore be filtered out. Auf diese Weise verringert der I/Q-Modulationsempfänger In this manner, the I / Q modulation receiver reduces 3906 3906 Probleme infolge einer Schaltungsrückstrahlung. Problems arising from a circuit re-radiation. Wie Fachleute anhand der hier dargelegten Lehren verstehen werden, können andere Frequenzverhältnisse als 4 : 3 implementiert werden, um eine ähnliche Verringerung der Probleme der Schaltungsrückstrahlung zu erreichen. As the skilled will understand based on the teachings herein, other frequency ratios than 4 can: be implemented three to achieve a similar reduction of the problems of the circuit re-radiation.
  • Die The 44S 44S und and 44S-1 44S-1 zeigen den Empfänger show the recipient 3906 3906 , wobei die UFT-Module Wherein the UFT modules 102A-1 102A-1 , . 102A-2 102A-2 , . 102B-1 102B-1 und and 102B-2 102B-2 mit FETs with FETs 7099a 7099a – d konfiguriert sind. - are configured d.
  • 4.2.2.2 Implementation der Ausführungsform des mehrphasigen I/Q-Modulationsempfängers mit als Beispiel dienenden Wellenformen 4.2.2.2 implementation of the embodiment of the multi-phase I / Q modulation receiver with exemplary waveforms
  • 44E 44E zeigt eine detailliertere als Beispiel dienende Schaltungsimplementation des I/Q-Modulationsempfängers shows a more detailed exemplary circuit implementation of the I / Q modulation receiver 3906 3906 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. according to an embodiment of the present invention. Die The 44F 44F - P P zeigen als Beispiel dienende Wellenformen, die sich auf eine als Beispiel dienende Implementation des I/Q-Modulationsempfängers show as exemplifying waveforms to an exemplary implementation of the I / Q modulation receiver 3906 3906 aus out 44E 44E beziehen. Respectively.
  • Die The 44F 44F und and 44G 44G zeigen erste und zweite Eingangs-Datensignale show first and second input data signals 7047 7047 und and 7049 7049 , die mit einer RF-Trägersignal frequenz als I-Phasen- bzw. Q-Phasen-Informationssignale einer I/Q-Modulation zu unterziehen sind. Which are to be subjected to an RF carrier signal frequency as the I-phase or Q-phase information signals of an I / Q modulation.
  • Die The 44I 44I und and 44J 44J zeigen die Signale aus den show the signals from the 44F 44F und and 44G 44G nach der Modulation mit einer RF-Trägersignalfrequenz als I-moduliertes Signal after modulation with an RF carrier signal frequency modulated signal as I- 7051 7051 bzw. als Q-moduliertes Signal or as Q-modulated signal 7053 7053 . ,
  • 44H 44H zeigt ein aus dem I-modulierten Signal is a modulated signal from the I- 7051 7051 und dem Q-modulierten Signal and the Q-modulated signal 7053 7053 aus out 44I 44I bzw. or. 44J 44J gebildetes I/Q-Modulations-RF-Eingangssignal formed I / Q modulation RF input signal 7082 7082 . ,
  • 44O 44O zeigt eine Überlagerungsansicht des gefilterten I-Ausgangssignals shows an overlay view of the filtered I-output signal 7007 7007 und des gefilterten invertierten I-Ausgangssignals and the filtered inverted I-output signal 7009 7009 . ,
  • 44P 44P zeigt eine Überlagerungsansicht des gefilterten Q-Ausgangssignals shows an overlay view of the filtered output signal Q 7011 7011 und des gefilterten invertierten Q-Ausgangssignals and the filtered inverted Q output signal 7013 7013 . ,
  • Die The 44K 44K und and 44L 44L zeigen das I-Basisband-Ausgangssignal show the I-baseband output signal 7084 7084 bzw. das Q-Basisband-Ausgangssignal and the Q baseband signal output 7086 7086 . , Ein Datenübergang A data transition 7055 7055 ist sowohl im I-Basisband-Ausgangssignal is in both the I baseband output signal 7084 7084 als auch im Q-Basisband-Ausgangssignal and in the Q baseband signal output 7086 7086 angegeben. specified. Der entsprechende Datenübergang The corresponding data transition 7055 7055 ist im I-modulierten Signal is I-modulated signal 7051 7051 aus out 44I 44I , im Q-modulierten Signal , In the Q-modulated signal 7053 7053 aus out 44J 44J und im I/Q-Modulations-RF-Eingangssignal and in the I / Q modulation RF input signal 7082 7082 aus out 44H 44H angegeben. specified.
  • Die The 44M 44M und and 44N 44N zeigen das I-Basisband-Ausgangssignal show the I-baseband output signal 7084 7084 und das Q-Basisband-Ausgangssignal and the Q baseband signal output 7086 7086 über ein breiteres Zeitintervall. over a wider time interval.
  • 4.2.2.3 Beispiel einer Einzelkanal-Empfängerausführungsform 4.2.2.3 Example of a single-channel receiver embodiment
  • 44Q 44Q zeigt einen als Beispiel dienenden Einzelkanalempfänger shows an exemplary single-channel receiver 7091 7091 , der entweder dem I- oder dem Q-Kanal des I/Q-Modulationsempfängers , Of either the I or the Q-channel of the I / Q modulation receiver 3906 3906 entspricht. equivalent. Der Einzelkanalempfänger The single-channel receiver 7091 7091 kann ein nach AM-, PM-, FM- und anderen Modulationsschemata moduliertes RF-Eingangssignal may be a modulated by AM, PM, FM, and other modulation schemes RF input signal 7097 7097 abwärtswandeln. downconvert. Zur weiteren Beschreibung der Arbeitsweise des Einzelkanalempfängers For a further description of the operation of the single-channel receiver 7091 7091 sei auf den vorstehenden Abschnitt 7.2.1 verwiesen. Please refer to the above section 7.2.1. Mit anderen Worten ist der Einzelkanalempfänger In other words, the single-channel receiver 7091 7091 ein Kanal des IQ-Empfängers a channel of the receiver IQ 3906 3906 , der in Abschnitt 7.2.1 erörtert wurde. , Discussed in Section 7.2.1.
  • 4.2.2.4 Alternatives Beispiel einer I/Q-Modulationsempfängerausführungsform 4.2.2.4 Alternative Example of an I / Q modulation receiver embodiment
  • 44R 44R zeigt einen als Beispiel dienenden I/Q-Modulationsempfänger shows a serving I / Q modulation receiver as an example 7089 7089 . , Der I/Q-Modulationsempfänger The I / Q modulation receiver 7089 7089 empfängt ein I/Q-moduliertes RF-Eingangssignal receives an I / Q-modulated RF input signal 7082 7082 , demoduliert es und führt eine Abwärtswandlung von ihm zu einem I-Basisband-Ausgangssignal , Demodulates it, and performs a down-conversion of it to an I baseband output signal 7084 7084 und einem Q-Basisband-Ausgangssignal and a Q baseband output signal 7086 7086 aus. out. Der I/Q-Modulationsempfänger The I / Q modulation receiver 7089 7089 hat die zusätzlichen Vorteile, daß er, ähnlich dem vorstehend beschriebenen I/Q-Modulationsempfänger has the additional advantages that it, similarly to the above-described I / Q modulation receiver 3906 3906 , unerwünschte Gleichspannungs-Offsets und Schaltungsrückstrahlungen verringert oder beseitigt. Unwanted DC offsets and circuit reverberations reduced or eliminated.
  • 4.3 Sender 4.3 transmitter
  • Als Beispiel dienende Ausführungsformen und Implementationen des IQ-Senders Exemplary embodiments and implementations of the IQ transmitter 3910 3910 werden nachstehend erörtert. are discussed below. Die als Beispiel dienenden Ausführungsformen und Implementationen schließen mehrphasige Ausführungsformen ein, die zum Verringern oder Beseitigen unerwünschter Gleichspannungs-Offsets nützlich sind, die sich bei einer unerwünschten Trägereinführung ergeben können. The exemplary embodiments and implementations include polyphase embodiments that are useful for reducing or eliminating unwanted DC offsets, which may result in an undesired introduction carrier.
  • 4.3.1 Universeller Sender mit 2 UFT-Modulen 4.3.1 Universal transmitter 2 UFT modules
  • 45A 45A zeigt einen Sender shows a transmitter 3910 3910 . , Der Sender The transmitter 3910 3910 beinhaltet einen symmetrischen Modulator/Aufwärtswandler includes a balanced modulator / upconverter 7104 7104 , einen Steuersignalgenerator , A control signal generator 7142 7142 , ein optionales Filter An optional filter 7106 7106 und einen optionalen Verstärker and an optional amplifier 7108 7108 . , Der Sender The transmitter 3910 3910 führt eine Aufwärtswandlung eines Basisbandsignals performs up-conversion of a baseband signal 3942 3942 aus, um ein Ausgangssignal from an output signal 7140 7140 zu erzeugen, das für die drahtlose oder die Drahtleitungsübertragung aufbereitet ist. to produce, which is prepared for wireless or wireline transmission. Dabei empfängt der symmetrische Modulator In this case, the balanced modulator receives 7104 7104 das Basisbandsignal the baseband signal 3942 3942 und tastet das Basisbandsignal in differentieller und symmetrischer Weise ab, um ein Signal and samples the baseband signal in a differential and a symmetrical manner from to provide a signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Das Signal The signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen weist zahlreiche harmonische Bilder auf, wobei jedes Bild die Basisbandinformationen im Basisbandsignal harmonically rich has many harmonic images, each image the baseband information in the baseband signal 3942 3942 enthält. contains. Das optionale Bandpaßfilter The optional bandpass filter 308 308 kann aufgenommen sein, um eine interessierende Harmonische (oder eine Untermenge von Harmonischen) in dem Signal may be added to a harmonic of interest (or a subset of harmonics) in the signal 7138 7138 zur Übertragung auszuwählen. select for transmission. Der optionale Verstärker The optional amplifier 7108 7108 kann aufgenommen werden, um die ausgewählte Harmonische vor der Übertragung zu verstärken. may be added to amplify the selected harmonic prior to transmission. Der universelle Sender wird weiter auf einer hohen Ebene durch das in The universal transmitter is further at a high level by the in 58 58 dargestellte Flußdiagramm flowchart shown 8400 8400 beschrieben. described. Eine detailliertere strukturelle und betriebsmäßige Beschreibung des symmetrischen Modulators folgt später. A more detailed structural and operational description of the balanced modulator will follow later.
  • Mit Bezug auf das Flußdiagramm With reference to the flowchart 8400 8400 sei bemerkt, daß in Schritt Note that in step 8402 8402 der symmetrische Modulator the balanced modulator 7104 7104 das Basisbandsignal the baseband signal 3942 3942 empfängt. receives.
  • In Schritt in step 8404 8404 tastet der symmetrische Modulator scans the balanced modulator 7104 7104 das Basisbandsignal in differentieller und symmetrischer Weise entsprechend einem ersten und einem zweiten Steuersignal ab, die zueinander phasenverschoben sind. the baseband signal into differential and symmetrical manner corresponding to a first and a second control signal which are phase shifted from each other. Das sich ergebende Signal The resulting signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen weist zahlreiche harmonische Bilder auf, die sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz wiederholen, wobei jedes Bild die erforderlichen Amplituden- und Frequenzinformationen zum Rekonstruieren des Basisbandsignals harmonically rich has many harmonic images that are repeated at harmonics of the sampling frequency, wherein each image contains the necessary amplitude and frequency information to reconstruct the baseband signal 3942U 3942U enthält. contains.
  • Die Steuersignale weisen Impulse mit Impulsbreiten (oder Aperturen) auf, die eingerichtet sind, um die Energieübertragung auf eine gewünschte Harmonische des Signals The control signals comprise pulses having pulse widths (or apertures), which are adapted to the transfer of energy to a desired harmonic of the signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen zu verbessern. to improve with many harmonics. Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung werden Offset-Gleichspannungen zwischen Abtastmodulen minimiert, wie in Schritt In further embodiments of the invention, DC offset voltages between sampling modules are minimized, as in step 8406 8406 angegeben ist, wodurch die Trägereinfügung in den harmonischen Bildern des Signals is specified, whereby the carrier insertion in the harmonic images of the signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen minimiert wird. is minimized with many harmonics.
  • In Schritt in step 8408 8408 wählt das optionale Bandpaßfilter selects the optional bandpass filter 308 308 die gewünschte interessierende Harmonische (oder eine Untermenge von Harmonischen) aus dem Signal the desired harmonic of interest (or a subset of harmonics) from the signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen zur Übertragung aus. harmonically rich for transmission.
  • In Schritt in step 8410 8410 verstärkt der optionale Verstärker strengthened the optional amplifier 7108 7108 die ausgewählte Harmonische bzw. die ausgewählten Harmonischen vor der Übertragung. the selected harmonic or harmonics of the selected prior to transmission.
  • In Schritt in step 8412 8412 wird die ausgewählte Harmonische oder werden die ausgewählten Harmonischen über ein Kommunikationsmedium übertragen. is the selected harmonic or the selected harmonic to be transmitted over a communication medium.
  • 4.3.1.1 Symmetrischer Modulator – Detaillierte Beschreibung 4.3.1.1 Balanced Modulator - Detailed Description
  • Mit Bezug auf die in Referring to the in 45A 45A dargestellte als Beispiel dienende Ausführungsform sei bemerkt, daß der symmetrische Modulator illustrated exemplary embodiment, it is noted that the balanced modulator 7104 7104 die folgenden Komponenten aufweist: einen Puffer/Inverter comprising the following components: a buffer / inverter 7112 7112 , Summierverstärker , summing 7118 7118 , . 7119 7119 , UFT-Module , UFT modules 102A 102A und and 102B 102B mit gesteuerten Schaltern having controlled switches 7148A 7148A bzw. or. 7148B 7148B , einen Induktor , An inductor 7126 7126 , einen Sperrkondensator , A blocking capacitor 7136 7136 und einen Gleichspannungsanschluß and a DC voltage connection 7111 7111 . , Wie vorstehend erwähnt wurde, tastet der symmetrische Modulator As mentioned above, samples of the balanced modulator 7104 7104 das Basisbandsignal the baseband signal 3942 3942 differentiell ab, um ein Signal differentially off to a signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Insbesondere tasten die UFT-Module In particular, the UFT modules keys 102A 102A und and 102B 102B das Basisbandsignal entsprechend Steuersignalen the baseband signal according to control signals 7123 7123 bzw. or. 7127 7127 differentiell ab. differentially from. Eine Referenz-Gleichspannung A reference DC 7113 7113 ist an den Anschluß is applied to the terminal 7111 7111 angelegt und wird gleichmäßig auf die UFT-Module and is applied uniformly to the UFT modules 102A 102A und and 102B 102B verteilt. distributed. Die verteilte Gleichspannung The distributed DC 7113 7113 verhindert, daß sich zwischen den UFT-Modulen Offset-Gleichspannungen entwickeln, welche zu einer Trägereinfügung in dem Signal prevented from developing between the UFT modules DC offset voltages to a carrier insertion in the signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen führen könnten. could lead harmonically rich. Die Arbeitsweise des symmetrischen Modulators The operation of the balanced modulator 7104 7104 wird nachstehend in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf das Flußdiagramm is described below in further detail with reference to the flow chart 8500 8500 ( ( 59 59 ) erörtert. ) Discussed.
  • In Schritt in step 8402 8402 empfängt der Puffer/Inverter receives the buffer / inverter 7112 7112 das Basisband-Eingangssignal the baseband input signal 3942 3942 und erzeugt das Eingangssignal and generates the input signal 7114 7114 und das invertierte Eingangssignal and the inverted input signal 7116 7116 . , Das Eingangssignal The input signal 7114 7114 gleicht im wesentlichen dem Signal substantially similar to the signal 3942 3942 , und das invertierte Signal And the inverted signal 7116 7116 ist. is. eine invertierte Version des Signals an inverted version of the signal 7114 7114 . , Dabei wandelt der Puffer/Inverter Here, the buffer / inverter converts 7112 7112 das (unsymmetrische) Basisbandsignal the (unbalanced) baseband signal 3942 3942 in differentielle Eingangssignale in differential input signals 7114 7114 und and 7116 7116 um, die von den UFT-Modulen abgetastet werden. around, which are scanned by the UFT modules. Der Puffer/Inverter The buffer / inverter 7112 7112 kann unter Verwendung bekannter Operationsverstärkerschaltungen implementiert werden, wie Fachleute verstehen werden. can be implemented using known operational amplifier circuits, as experts understand.
  • In Schritt in step 8504 8504 summiert der Summierverstärker summing the summing amplifier 7118 7118 die an den Anschluß the connection to the 7111 7111 angelegte Referenz-Gleichspannung scale reference DC 7113 7113 und das Eingangssignal and the input signal 7114 7114 , um ein kombiniertes Signal To produce a combined signal 7120 7120 zu erzeugen. to create. Ebenso summiert der Summierverstärker Similarly, the summing amplifier sums 7119 7119 die Referenz-Gleichspannung the reference DC voltage 7113 7113 und das invertierte Eingangssignal and the inverted input signal 7116 7116 , um ein kombiniertes Signal To produce a combined signal 7122 7122 zu erzeugen. to create. Die Summierverstärker the summing amplifier 7118 7118 und and 7119 7119 können unter Verwendung bekannter Operationsverstärker-Summierschaltungen implementiert werden und so ausgelegt werden, daß sie eine spezifizierte Verstärkung oder Abschwächung, einschließlich einer Verstärkung von Eins, aufweisen. may be implemented using known operational amplifier summing circuits, and are designed so as to have a specified amplification or attenuation, including a gain of one. Die Referenz-Gleichspannung The reference DC voltage 7113 7113 wird auch, wie dargestellt, durch den Induktor is also, as shown, through the inductor 7126 7126 auf die Ausgänge beider UFT-Module on the outputs of both modules UFT 102A 102A und and 102B 102B verteilt. distributed.
  • In Schritt in step 8506 8506 erzeugt der Steuersignalgenerator generates the control signal generator 7142 7142 Steuersignale control signals 7123 7123 und and 7127 7127 , die in den That in the 46B 46B bzw. or. 46C 46C beispielhaft dargestellt sind. are exemplified. Wie dargestellt ist, haben beide Steuersignale As shown, both control signals 7123 7123 und and 7127 7127 die gleiche Periode TS wie ein Haupttaktsignal the same period TS as a master clock signal 7145 7145 ( ( 72A 72A ), sie haben jedoch eine Impulsbreite (oder Apertur) von TA. ), But does have a pulse width (or aperture) of TA. In dem Beispiel triggert das Steuersignal In the example, the control signal triggers 7123 7123 auf der ansteigenden Impulsflanke des Haupttaktsignals on the rising pulse edge of the master clock signal 7145 7145 und das Steuersignal and the control signal 7127 7127 auf der abfallenden Impulsflanke des Haupttaktsignals on the falling pulse edge of the master clock signal 7145 7145 . , Daher sind die Steuersignale Therefore, the control signals are 7123 7123 und and 7127 7127 um 180 Grad zueinander phasenverschoben. phase-shifted by 180 degrees from each other. Bei Ausführungsformen der Erfindung hat das Haupttaktsignal In embodiments of the invention, the master clock signal has 7145 7145 (und daher die Steuersignale (And hence the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 ) eine Frequenz, die eine Subharmonische des gewünschten Ausgangssignals ) A frequency that is a subharmonic of the desired output signal 7140 7140 ist. is.
  • Vorzugsweise weist der Steuersignalgenerator Preferably, the control signal generator 7142 7142 einen Oszillator an oscillator 7146 7146 , Impulsgeneratoren , Pulse generators 7144a 7144a und and 7144b 7144b und einen Inverter and an inverter 7147 7147 auf, wie dargestellt ist. Is on as shown. Beim Betrieb erzeugt der Oszillator In operation of the oscillator generates 7146 7146 das Haupttaktsignal the main clock signal 7145 7145 , das in , this in 46A 46A als eine periodische quadratische Welle mit Impulsen mit einer Periode von TS dargestellt ist. is shown as a periodic square wave having pulses with a period of TS. Andere Taktsignale, unter anderem einschließlich Sinuswellen, könnten verwendet werden, wie Fachleute verstehen werden. Other clock signals, including but not limited sine waves could be used as experts will understand. Der Impulsgenerator The pulse generator 7144a 7144a empfängt das Haupttaktsignal receives the main clock signal 7195 7195 und triggert auf der ansteigenden Impulsflanke, um das Steuersignal and triggers on the rising pulse edge to the control signal 7123 7123 zu erzeugen. to create. Der Inverter inverter 7147 7147 invertiert das Taktsignal inverted clock signal 7145 7145 , um ein invertiertes Taktsignal To an inverted clock signal 7143 7143 zu erzeugen. to create. Der Impulsgenerator The pulse generator 7144b 7144b empfängt das invertierte Taktsignal receives the inverted clock signal 7143 7143 und triggert auf der ansteigenden Impulsflanke (die die abfallende Flanke des Taktsignals and triggers on the rising pulse edge (the falling edge of the clock signal 7145 7145 ist), um das Steuersignal is) to the control signal 7127 7127 zu erzeugen. to create.
  • Die The 63A 63A - E e zeigen als Beispiel dienende Ausführungsformen für den Impulsgenerator serving as an example show embodiments for the pulse generator 7144 7144 . , 63A 63A zeigt einen Impulsgenerator shows a pulse generator 8902 8902 . , Der Impulsgenerator The pulse generator 8902 8902 erzeugt Impulse generates pulses 8908 8908 mit einer Impulsbreite TA anhand eines Eingangssignals having a pulse width TA based on an input signal 8904 8904 . , Als Beispiel dienende Eingangssignale Exemplary input signals 8904 8904 und Impulse and impulse 8908 8908 sind in are in 63B 63B bzw. or. 63C 63C dargestellt. shown. Das Eingangssignal The input signal 8904 8904 kann ein beliebiger Typ eines periodischen Signals, einschließlich unter anderem einer Sinuswelle, einer quadratischen Welle, einer Sägezahnwelle usw., sein. may be any type of a periodic signal, including but not limited to a sine wave, a square wave, a sawtooth wave, etc., to be. Die Impulsbreite (oder Apertur) TA der Impulse The pulse width (or aperture) TA of the pulses 8908 8908 ist durch die Verzögerung is due to the delay 8906 8906 des Impulsgenerators the pulse generator 8902 8902 festgelegt. established. Der Impulsgenerator The pulse generator 8902 8902 weist auch einen optionalen Inverter also includes an optional inverter 8910 8910 auf, der aus Polaritätsüberlegungen optional aufgenommen ist, wie Fachleute verstehen werden. on which is received from optional polarity considerations, such skilled persons will understand. Die eigentliche Logik, die verwendet wird, kann viele Formen annehmen. The actual logic that is used can take many forms. Zusätzliche Beispiele der Impulserzeugungslogik sind in den Additional examples of the pulse generation logic are in the 63D 63D und and 63E 63E dargestellt. shown. 63D 63D zeigt einen Anstiegsflanken-Impulsgenerator shows a rising edge pulse generator 8912 8912 , der an der ansteigenden Flanke des Eingangssignals That at the rising edge of the input signal 8904 8904 triggert. triggers. 63E 63E zeigt einen Abfallsflanken-Impulsgenerator shows a falling edge pulse generator 8916 8916 , der an der abfallenden Flanke des Eingangssignals Which at the falling edge of the input signal 8904 8904 triggert. triggers.
  • In Schritt in step 8508 8508 tastet das UFT-Modul samples the UFT module 102A 102A das kombinierte Signal the combined signal 7120 7120 entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 7123 7123 ab, um das Signal off to the signal 7130 7130 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Insbesondere wird der Schalter In particular, the switch is 7148A 7148A während der Impulsbreiten TA des Steuersignals during the pulse width TA of the control signal 7123 7123 geschlossen, um das kombinierte Signal closed to the combined signal 7120 7120 abzutasten, woraus sich das Signal scan, resulting in the signal 7130 7130 mit vielen Harmonischen ergibt. harmonically rich results. 45B 45B zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal shows an example serving as a frequency spectrum for the signal 7130 7130 mit vielen Harmonischen mit harmonischen Bildern harmonically rich with harmonic images 7152a – n 7152a - n . , Die Bilder The pictures 7152 7152 wiederholen sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/TS bis ins Unendliche, wobei jedes Bild are repeated at harmonics of the sampling frequency 1 / T to infinity, each image 7152 7152 die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des Basisbandsignals the required amplitude, frequency and phase information to reconstruct the baseband signal 7110 7110 enthält. contains. Wie nachstehend weiter erörtert wird, ist die relative Amplitude der Frequenzbilder im allgemeinen eine Funktion der Nummer der Harmonischen und der Impulsbreite TA. As will be further discussed below, the relative amplitude of the frequency images in general is a function of the number of the harmonic and the pulse width TA. Dabei kann die relative Amplitude der bestimmten Harmonischen In this case, the relative amplitude of particular harmonics 7152 7152 durch Einstellen der Impulsbreite TA des Steuersignals by adjusting the pulse width TA of the control signal 7123 7123 vergrößert (oder verkleinert) werden. are increased (or decreased). Im allgemeinen verschieben kleinere Impulsbreiten von TA mehr Energie in die höherfrequenten Harmonischen und größere Impulsbreiten von TA Energie in die niederfrequenten Harmonischen. Generally move smaller pulse widths of TA more energy in the higher frequency harmonics and larger pulse widths of TA energy in the low-frequency harmonics. Die Erzeugung von Signalen mit vielen Harmonischen durch Abtasten eines Eingangssignals entsprechend einer gesteuerten Apertur wurde früher in dieser Anmeldung im Abschnitt "Frequenzaufwärtswandlung unter Verwendung einer universellen Frequenzumsetzung" beschrieben und ist in den The generation of signals with many harmonics by sampling an input signal corresponding to a controlled aperture was described earlier in this application in the section "frequency up-conversion using a universal frequency translation" and is in the 3 3 - 6 6 dargestellt. shown.
  • In Schritt in step 8510 8510 tastet das UFT-Modul samples the UFT module 102B 102B das kombinierte Signal the combined signal 7122 7122 entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 7127 7127 ab, um das Signal off to the signal 7134 7134 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Genauer gesagt, wird der Schalter More specifically, the switch 7148B 7148B während der Impulsbreiten TA des Steuersignals during the pulse width TA of the control signal 7127 7127 geschlossen, um das kombinierte Signal closed to the combined signal 7122 7122 abzutasten, woraus sich das Signal scan, resulting in the signal 7134 7134 mit vielen Harmonischen ergibt. harmonically rich results. Das Signal The signal 7134 7134 mit vielen Harmonischen weist, ähnlich dem Signal harmonically rich has, similar to the signal 7130 7130 mit vielen Harmonischen, mehrere Frequenzbilder des Basisbandsignals harmonically rich, multiple-frequency images of the baseband signal 3942 3942 auf, die sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz (1/TS) wiederholen. in that repeat at harmonics of the sampling frequency (1 / TS). Die Bilder in dem Signal The pictures in the signal 7134 7134 sind jedoch wegen der Invertierung des Signals however, due to the inversion of the signal 7116 7116 , verglichen mit dem Signal , Compared with the signal 7114 7114 und wegen der relativen Phasenverschiebung zwischen den Steuersignalen and because of the relative phase shift between the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 , gegenüber jenen im Signal Over those in the signal 7130 7130 phasenverschoben. phase.
  • In Schritt in step 8512 8512 summiert der Knoten summing node 7132 7132 die Signale the signals 7130 7130 und and 7134 7134 mit vielen Harmonischen, um das Signal with many harmonics to the signal 7133 7133 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. 45C 45C zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal shows an example serving as a frequency spectrum for the signal 7133 7133 mit vielen Harmonischen, das mehrere Bilder harmonically rich, the multiple images 7154a – n 7154a - n aufweist, die sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/TS wiederholen. which are repeated at harmonics of the sampling frequency 1 / Ts. Jedes Bild Every picture 7154 7154 weist die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des Basisbandsignals has the required amplitude, frequency and phase information to reconstruct the baseband signal 3942 3942 auf. on. Der Kondensator the capacitor 7136 7136 arbeitet als ein Gleichspan nungs-Sperrkondensator und läßt die Harmonischen in dem Signal operates as a DC-voltage blocking capacitor chip and lets the harmonics in the signal 7133 7133 mit vielen Harmonischen im wesentlichen durch, um das Signal harmonically rich essentially by the signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen am Ausgang des Modulators with many harmonics at the output of the modulator 7104 7104 zu erzeugen. to create.
  • In Schritt in step 8408 8408 kann das optionale Filter , the optional filter 7106 7106 verwendet werden, um ein gewünschtes harmonisches Bild zur Übertragung auszuwählen. be used to select a desired harmonic image for transmission. Dies läßt sich beispielsweise anhand eines Durchlaßbands This can for example be based on a pass band 7156 7156 darstellen, das das harmonische Bild represent that the harmonious image 7154c 7154c in in 45C 45C zur Übertragung auswählt. selecting for transmission.
  • Ein Vorteil des Modulators One advantage of the modulator 7104 7104 besteht darin, daß er vollständig symmetrisch ist, wodurch jeder Gleichspannungs-Offset zwischen den beiden UFT-Modulen is that it is completely symmetrical, whereby each DC voltage offset between the two UFT modules 102A 102A und and 102B 102B erheblich minimiert (oder beseitigt) wird. significantly minimized (or eliminated) is. Der Gleichspannungs-Offset wird minimiert, weil die Referenzspannung The DC offset is minimized because the reference voltage 7113 7113 durch die Summierverstärker by the summing amplifier 7118 7118 bzw. or. 7119 7119 eine konsistente Gleichspannungskomponente zu den Eingangssignalen a consistent DC component of the input signals 7120 7120 und and 7122 7122 beiträgt. contributes. Weiterhin wird die Referenzspannung Further, the reference voltage is 7113 7113 auch direkt über den Induktor directly across the inductor 7126 7126 und den Knoten and the node 7132 7132 mit den Ausgängen der UFT-Module to the outputs of UFT modules 102A 102A und and 102B 102B verbunden. connected. Das Ergebnis der Steuerung des Gleichspannungs-Offsets zwischen den UFT-Modulen besteht darin, daß die Trägereinfügung in den harmonischen Bildern des Signals The result of the control of the DC offset between the UFT modules is that the carrier insertion in the harmonic images of the signal 7138 7138 mit vielen Harmonischen minimiert wird. is minimized with many harmonics. Wie vorstehend erörtert wurde, ist die Trägereinfügung im wesentlichen verschwendete Energie, weil die Informationen für das modulierte Signal in seinen Seitenbändern und nicht in seinem Träger übertragen werden. As discussed above, the carrier insertion essentially wasted energy because the information for the modulated signal in its side bands and not in its carrier are transmitted. Es ist daher häufig erwünscht; Therefore, it is often desirable; die Energie bei der Trägerfrequenz durch Steuern des relativen Gleichspannungs-Offsets zu minimieren. to minimize the energy at the carrier frequency by controlling the relative DC offset.
  • 4.3.1.2 Symmetrischer Modulator – Beispiele von Signaldiagrammen und mathematische Beschreibung 4.3.1.2 Balanced Modulator - examples of signal diagrams and mathematical description
  • Zum weiteren Beschreiben der Erfindung zeigen die For further describing the invention show the 46D 46D - 46I 46I verschiedene als Beispiel dienende Signaldiagramme (in Abhängigkeit von der Zeit), die für die Erfindung repräsentativ sind. Various exemplary signal diagrams (in function of time) that are representative of the invention. 46D 46D zeigt ein Signal shows a signal 7202 7202 , das für das Basisband-Eingangssignal That the baseband input signal 3942 3942 ( ( 45A 45A ) repräsentativ ist. ) Is representative. 46E 46E zeigt eine Stufenfunktion shows a step function 7204 7204 , die ein erweiterter Abschnitt des Signals That an extended portion of the signal 7202 7202 von der Zeit t 0 bis t 1 ist, und sie zeigt das Signal from the time t 0 to t 1, and it shows the signal 7114 7114 am Ausgang des Puffers/Inverters at the output of the buffer / inverter 7112 7112 . , Ähnlich zeigt similar shows 46F 46F ein Signal a signal 7206 7206 , das eine invertierte Version des Signals That an inverted version of the signal 7204 7204 ist, und sie zeigt das Signal is, and it shows the signal 7116 7116 am invertierten Ausgang des Puffers/Inverters the inverted output of the buffer / inverter 7112 7112 . , Für Analysezwecke ist eine Stufenfunktion eine gute Näherung für einen Abschnitt eines einzigen Datenbits (für das Basisbandsignal For analysis purposes, a step function is a good approximation for a portion of a single data bits (for the baseband signal 7110 7110 ), weil die Taktraten der Steuersignale ) Because the clock rates of the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 erheblich höher sind als- die Datenraten des Basisbandsignals are considerably higher than- the data rate of the baseband signal 7110 7110 . , Falls die Datenrate beispielsweise im kHz-Frequenzbereich liegt, liegt die Taktrate vorzugsweise im MHz-Frequenzbereich, um ein Ausgangssignal im GHz-Frequenzbereich zu erzeugen. If the data rate is, for example, in the kHz frequency range, the clock rate is preferably in the MHz frequency range, to generate an output signal in the GHz frequency range.
  • Unter weiterem Bezug auf die With further reference to the 46D 46D - I I sei bemerkt, daß Note that 46G 46G ein Signal a signal 7208 7208 zeigt, das ein Beispiel des Signals shows an example of the signal 7130 7130 mit vielen Harmonischen ist, wenn die Stufenfunktion is harmonically rich, when the step function 7204 7204 entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 7123 7123 in in 46B 46B abgetastet wird. is scanned. Das Signal The signal 7208 7208 weist positive Impulse has positive pulses 7209 7209 auf, wie durch die Gleichspannung on, as indicated by the DC voltage 7113 7113 angegeben ist. stated. Ebenso zeigt also shows 46H 46H ein Signal a signal 7210 7210 , das ein Beispiel des Signals An example of the signal 7134 7134 mit vielen Harmonischen ist, wenn die Stufenfunktion is harmonically rich, when the step function 7206 7206 entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 7127 7127 abgetastet wird. is scanned. Das Signal The signal 7210 7210 weist negative Impulse includes negative pulses 7211 7211 auf, wie durch die Gleichspannung on, as indicated by the DC voltage 7113 7113 angegeben ist, welche in bezug auf die positiven Impulse is indicated, which in respect to the positive pulses 7209 7209 im Signal in the signal 7208 7208 zeitlich verschoben sind. are postponed.
  • Unter weiterem Bezug auf die With further reference to the 46D 46D - I I sei bemerkt, daß Note that 46I 46I ein Signal a signal 7212 7212 zeigt, das die Kombination des Signals shows that the combination of the signal 7208 7208 ( ( 46G 46G ) und des Signals ) And the signal 7210 7210 ( ( 46H 46H ) ist, und daß es sich dabei um ein Beispiel des Signals ), And that this is an example of the signal 7133 7133 mit vielen Harmonischen am Ausgang des Summierknotens with many harmonics at the output of the summing junction 7132 7132 handelt. is. Wie erläutert wurde, verbringt das Signal As explained, the signal spends 7212 7212 über einen begrenzten Zeitraum in etwa so viel Zeit oberhalb der Referenz-Gleichspannung for a limited time in about as much time above the DC reference voltage 7113 7113 wie unterhalb von dieser. as below it. Beispielsweise wird über einen Zeitraum For example, over a period 7214 7214 die Energie in den positiven Impulsen the energy in the positive momentum 7209a – b 7209A - b durch die Energie in den negativen Impulsen by the energy in the negative pulses 7211a – b 7211a - b aufgehoben. canceled. Dies weist auf einen minimalen (oder verschwindenden) Gleichspannungs-Offset zwischen den UFT- Modulen This has a minimum (or disappearing) DC offset between the UFT modules 102A 102A und and 102B 102B hin, was zu einer minimalen Trägereinfügung während des Abtastprozesses führt. out, resulting in a minimal carrier insertion during the scanning process.
  • Unter weiterem Bezug auf With further reference to 46I 46I sei bemerkt, daß die Phase der Zeitachse des Signals Note that the phase of the time axis of the signal 7212 7212 so eingerichtet werden kann, daß die Wellenform als eine ungerade Funktion dargestellt wird. can be set so that the waveform is shown as an odd function. Für eine solche Anordnung läßt sich die Fourier-Reihe leicht folgendermaßen berechnen: For such an arrangement, the Fourier series can be easily calculated as follows:
    Figure 00470001
    wobei: T S = Periode des Haupttakts where: T S = period of the master clock 7145 7145
    T A = Impulsbreite der Steuersignale T A = pulse width of the control signals 7123 7123 und and 7127 7127
    n = Nummer der Harmonischen. n = number of harmonics.
  • Wie Gleichung 1 zeigt, ist die relative Amplitude der Frequenzbilder im allgemeinen eine Funktion der Nummer n der Harmonischen und des Verhältnisses T A /T S . As Equation 1 shows the relative amplitude of the frequency images in general is a function of the number n of the harmonic and the ratio T A / T S. Wie angegeben ist, stellt das T A /T S -Verhältnis das Verhältnis zwischen der Impulsbreite des Steuersignals und der Periode des subharmonischen Haupttakts dar. Das T A /T S -Verhältnis kann optimiert werden, um die Amplitude des Frequenzbilds bei einer gegebenen Harmonischen zu maximieren. As stated, the T A / T S ratio, the ratio between the pulse width of the control signal and the period of the sub-harmonic master clock. The T A / T S ratio can be optimized to the amplitude of the frequency image at a given harmonic to maximize. Falls beispielsweise eine Durchlaßband-Wellenform beim 5Fachen der Frequenz des subharmonischen Takts erzeugt werden soll, kann die Grundlinienleistung für diese harmonische Extraktion für die fünfte Harmonische (n = 5) folgendermaßen berechnet werden: For example, if a pass-band waveform at 5 times the frequency of the subharmonic clock to be generated, the baseline performance for that harmonic extraction for the fifth harmonic (n = 5) can be calculated as follows:
  • Figure 00470002
  • Wie in Gleichung 2 dargestellt ist, ist I c (t) für die fünfte Harmonische eine Sinusfunktion mit einer Amplitude, die zu sin(5πT A /T S ) proportional ist. As shown in Equation 2, I c (t) for the fifth harmonic of a sine function having an amplitude which is proportional to sin (5πT A / T S). Die Signalamplitude kann durch Setzen von T A = (1/10·T S ) maximiert werden, so daß sin(5πT A /T S ) = sin(π/2) = 1. Hieraus ergibt sich die Gleichung: The signal amplitude can be obtained by setting T = A (1/10 × T S) to be maximized, so that sin (5πT A / T S) = sin (π / 2) = 1. This results in the equation:
  • Figure 00480001
  • Diese Komponente ist eine Frequenz beim 5Fachen der Abtastfrequenz des subharmonischen Takts und kann durch ein Bandpaßfilter (in der Art des Bandpaßfilters This component is a frequency at 5 times the sampling frequency of the subharmonic clock, and can (through a band pass filter in the way of the bandpass filter 7106 7106 ), das um 5f s zentriert ist, aus der Fourier-Reihe extrahiert werden. ), Which is centered around 5f s, are extracted from the Fourier series. Die extrahierte Frequenzkomponente kann dann durch den Verstärker The extracted frequency component can then by the amplifier 7108 7108 optional verstärkt werden, bevor sie auf einem drahtlosen oder Drahtleitungs-Kommunikationskanal oder drahtlosen oder Drahtleitungs-Kommunikationskanälen übertragen wird. optionally be reinforced, before it is transmitted on a wireless or wireline communication channel or wireless or wireline communication channels.
  • Gleichung 3 kann so erweitert werden, daß sie die Aufnahme eines Nachrichtensignals widerspiegelt, wie durch die nachstehende Gleichung 4 angegeben ist: Equation 3 can be expanded so that it reflects the recording of a message signal, as indicated by the following equation 4:
  • Figure 00480002
  • Gleichung 4 zeigt, daß ein Nachrichtensignal in Signalen Equation 4 shows that a message signal in signals 7133 7133 mit vielen Harmonischen übertragen werden kann, so daß sowohl die Amplitude als auch die Phase moduliert werden können. can be transmitted with many harmonics, so that both the amplitude and phase may be modulated. Mit anderen Worten ist m(t) amplitudenmoduliert und θ(t) phasenmoduliert. In other words, m (t) is amplitude modulated and θ (t) phase-modulated. Es sei bemerkt, daß in diesen Fällen θ(t) modulo n verstärkt ist, während die Amplitudenmodulation m(t) einfach skaliert ist. It should be noted that in these cases θ (t) modulo n is enhanced, while the amplitude modulation is simply scaled m (t). Daher können komplexe Wellenformen anhand ihrer Fourier-Reihen mit UFT-Kombinationen mehrerer Aperturen rekonstruiert werden. Therefore, complex waveforms can be reconstructed from its Fourier series with UFT combinations of several apertures.
  • Wie vorstehend erörtert wurde, wurde die Signalamplitude für die 5. Harmonische maximiert, indem die Abtastaperturbreite T A = 1/10T S gesetzt wurde, wobei T S die Periode des Haupttaktsignals ist. As discussed above, the signal amplitude of the 5th harmonic was maximized by the Abtastaperturbreite T A = 1 / 10T was set S, where T S is the period of the master clock signal. Dies kann umformuliert und verallgemeinert werden, indem TA = 1/2 Periode (oder Radiant) bei der interessierenden Harmonischen gesetzt wird. This can be rewritten and generalized by TA = 1/2 period (or radians) is set at the harmonics of interest. Mit anderen Worten kann die Signal amplitude jeder Harmonischen n maximiert werden, indem die Eingangswellenform mit einer Abtastapertur von T A = 1/2 der Periode der interessierenden Harmonischen (n) abgetastet wird. In other words, the signal can amplitude of each harmonic n to be maximized by the input waveform with a sampling aperture of T A = 1/2 of the period of the harmonic of interest (n) is sampled. Es ist anhand dieser Erörterung verständlich, daß durch das Ändern der Apertur der harmonische Inhalt und der Amplitudeninhalt der Ausgangswellenform geändert werden. It is understood from this discussion that are changed by changing the aperture of the harmonic content and amplitude content of the output waveform. Falls beispielsweise der subharmonische Takt eine Frequenz von 200 MHz hat, liegt die fünfte Harmonische bei 1 GHz. For example, if the sub-harmonic clock has a frequency of 200 MHz, the fifth harmonic is 1 GHz. Die Amplitude der fünften Harmonischen wird maximiert, indem die Aperturbreite auf T A = 500 Pikosekunden gesetzt wird, was 1/2 der Periode (oder Radiant) bei 1 GHz gleicht. The amplitude of the fifth harmonic is maximized by the aperture width is 500 picoseconds set to T = A, which 1/2 of the period (or radians) is similar at 1 GHz.
  • 46J 46J zeigt eine Frequenzdarstellung shows a frequency representation 7216 7216 , in der die Wirkung des Änderns der Abtastapertur der Steuersignale an dem Signal In which the effect of changing the scanning aperture of the control signals to the signal 7133 7133 mit vielen Harmonischen dargestellt ist, wenn ein harmonischer Takt mit 200 MHz gegeben ist. is illustrated with many harmonics when a harmonic clock is given at 200 MHz. Die Frequenzdarstellung The frequency representation 7216 7216 vergleicht zwei Frequenzspektren compares two frequency spectra 7218 7218 und and 7220 7220 für verschiedene Steuersignalaperturen, wenn ein 200-MHz-Takt gegeben ist. for various Steuersignalaperturen when a 200-MHz clock is given. Insbesondere ist das Frequenzspektrum In particular, the frequency spectrum 7218 7218 ein als Beispiel dienendes Spektrum für das Signal serving as a sample spectrum for the signal 7133 7133 , wenn der 200-MHz-Takt mit der Apertur T A = 500 ps gegeben ist (wobei 500 ps das Bogenmaß bei der 5. Harmonischen von 1 GHz ist). When the 200 MHz clock with the aperture T A = 500 ps is given (where 500 ps radians at the 5th harmonic of 1 GHz). Ähnlich ist das Frequenzspektrum Similarly, the frequency spectrum 7220 7220 ein als Beispiel dienendes Spektrum für das Signal serving as a sample spectrum for the signal 7133 7133 , wenn ein 200-MHz-Takt gegeben ist, wobei es sich um eine quadratische Welle handelt (so daß T A = 5000 ps ist). If a 200-MHz clock is provided, wherein it is a square wave (so that T A = 5000 ps). Das Spektrum the spectrum 7218 7218 weist mehrere Harmonische includes a plurality of harmonic 7218a – i 7218a - i auf, und das Frequenzspektrum , and the frequency spectrum 7220 7220 weist mehrere Harmonische includes a plurality of harmonic 7220a – e 7220a - e auf. on. Bei 1 GHz (die 5. Harmonische) sind die Signalamplituden der zwei Frequenzspektren At 1 GHz (the 5th harmonic) are the signal amplitudes of two frequency spectra 7218e 7218e und and 7220c 7220c in etwa gleich. about the same. Bei 200 MHz hat das Frequenzspektrum At 200 MHz, the frequency spectrum has 7218a 7218a jedoch eine viel kleinere Amplitude als das Frequenzspektrum However, a much smaller amplitude than the frequency spectrum 7220a 7220a , weshalb das Frequenzspektrum Why the frequency spectrum 7218 7218 wirksamer ist als das Frequenzspektrum is more effective than the frequency spectrum 7220 7220 , wenn angenommen wird, daß die gewünschte Harmonische die 5. Harmonische ist. When it is assumed that the desired harmonic is the 5th harmonic. Mit anderen Worten verschwendet das Frequenzspektrum In other words, the frequency spectrum wasted 7218 7218 unter der Annahme, daß 1 GHz die gewünschte Harmonische ist, weniger Energie bei der Grundfrequenz von 200 MHz als das Frequenzspektrum assuming that 1 GHz is the desired harmonic, less energy at the fundamental frequency of 200 MHz as the frequency spectrum 7218 7218 . ,
  • 4.3.1.3 Symmetrischer Modulator mit einer Nebenschlußkonfiguration 4.3.1.3 Balanced modulator with a shunt configuration
  • 53A 53A zeigt einen universellen Sender shows a universal transmitter 3910 3910 , der eine zweite Ausführungsform eines universellen Senders mit einem symmetrischen Modulator , Of a second embodiment of a universal transmitter with a balanced modulator 7901 7901 ist, der zwei symmetrische UFT-Module in einer Nebenschlußkonfiguration aufweist. is having two symmetrical UFT modules in a shunt configuration. (Im Gegensatz dazu kann der symmetrische Modulator (In contrast, the balanced modulator 7104 7104 auf der Grundlage der Orientierung der UFT-Module als eine Reihenkonfiguration aufweisend beschrieben werden.) Der Sender are described on the basis of the orientation of the UFT modules as a series configuration comprising.) The transmitter 3910 3910 beinhaltet einen symmetrischen Modulator includes a balanced modulator 7901 7901 , den Steuersignalgenerator , The control signal generator 7142 7142 , das optionale Bandpaßfilter , The optional bandpass filter 308 308 und den optionalen Verstärker and the optional amplifier 7108 7108 . , Der symmetrische Modulator The balanced modulator 7901 7901 führt eine Aufwärtswandlung eines Basisbandsignals performs up-conversion of a baseband signal 3942 3942 aus, um ein Ausgangssignal from an output signal 7936 7936 zu erzeugen, das für eine drahtlose Übertragung oder Drahtleitungsübertragung aufbereitet ist. to produce, which is prepared for wireless transmission or wire transmission line. Hierbei empfängt der symmetrische Modulator Here, the balanced modulator receives 7901 7901 das Basisbandsignal the baseband signal 3942 3942 und legt es in differentieller und symmetrischer Weise an Masse, um ein Signal and putting it in a differential manner and symmetrical to ground to a signal 7934 7934 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Das Signal The signal 7934 7934 mit vielen Harmonischen weist mehrere harmonische Bilder auf, wobei jedes Bild die Basisbandinformationen in dem Basisbandsignal harmonically rich has a plurality of harmonic images, each image the baseband information in the baseband signal 3942 3942 enthält. contains. Mit anderen Worten enthält jedes harmonische Bild die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des Basisbandsignals In other words, each harmonic image contains the necessary amplitude, frequency and phase information to reconstruct the baseband signal 3942 3942 . , Das optionale Bandpaßfilter The optional bandpass filter 308 308 kann aufgenommen werden, um eine interessierende Harmonische (oder eine Untermenge von Harmonischen) in dem Signal can be added to a harmonic of interest (or a subset of harmonics) in the signal 7934 7934 zur Übertragung auszuwählen. select for transmission. Der optionale Verstärker The optional amplifier 7108 7108 kann aufgenommen werden, um die ausgewählte Harmonische vor der Übertragung zu verstärken, woraus sich das Ausgangssignal may be added to amplify the selected harmonic before transmission, resulting in the output signal 7936 7936 ergibt. results.
  • Der symmetrische Modulator The balanced modulator 7901 7901 weist die folgenden Komponenten auf: einen Puffer/Inverter has the following components: a buffer / inverter 7112 7112 , optionale Impedanzen Optional impedances 7910 7910 , . 7912 7912 , UFT-Module , UFT modules 102A 102A und and 102B 102B mit gesteuerten Schaltern having controlled switches 7918 7918 bzw. or. 7924 7924 , Sperrkondensatoren , Blocking capacitors 7928 7928 und and 7930 7930 und einen Anschluß and a terminal 7920 7920 , der an Masse gelegt ist. Which is connected to ground. Wie vorstehend erwähnt wurde, legt der symmetrische Modulator As mentioned above, puts the balanced modulator 7901 7901 das Basisbandsignal the baseband signal 3942 3942 differentiell an Masse, woraus sich das Signal differentially to ground, resulting in the signal 7934 7934 mit vielen Harmonischen ergibt. harmonically rich results. Insbesondere schalten die UFT- Module In particular, the UFT switch modules 102A 102A und and 102B 102B das Basisbandsignal abwechselnd entsprechend den Steuersignalen the baseband signal alternately to the control signals 7123 7123 bzw. or. 7127 7127 auf den Anschluß the connection 7920 7920 . , Der Anschluß The connection 7920 7920 ist an Masse gelegt und verhindert, daß sich zwischen den UFT-Modulen is grounded and prevents between the UFT modules 102A 102A und and 102B 102B Offset-Gleichspannungen entwickeln. DC offset voltages develop. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann eine Offset-Gleichspannung zu einer unerwünschten Trägereinfügung führen. As described above, a DC offset voltage may lead to an undesired carrier insertion. Die Arbeitsweise des symmetrischen Modulators The operation of the balanced modulator 7901 7901 wird in weiteren Einzelheiten anhand des folgenden Flußdiagramms is in further detail with reference to the following flow chart 8600 8600 ( ( 60 60 ) beschrieben. ) Described.
  • In Schritt in step 8402 8402 empfängt der Puffer/Inverter receives the buffer / inverter 7112 7112 das Basisband-Eingangssignal the baseband input signal 3942 3942 und erzeugt das I-Signal and generates the I-signal 7114 7114 und das invertierte I-Signal and the inverted I signal 7116 7116 . , Das I-Signal The I signal 7114 7114 ähnelt im wesentlichen dem Basisbandsignal is substantially similar to the baseband signal 3942 3942 , und das invertierte I-Signal And the inverted I signal 7116 7116 ist eine invertierte Version des Signals is an inverted version of the signal 3942 3942 . , Dabei wandelt der Puffer/Inverter Here, the buffer / inverter converts 7112 7112 das (unsymmetrische) Basisbandsignal the (unbalanced) baseband signal 3942 3942 in differentielle Signale in differential signals 7114 7114 und and 7116 7116 um, die von den UFT-Modulen abgetastet werden. around, which are scanned by the UFT modules. Der Puffer/Inverter The buffer / inverter 7112 7112 kann unter Verwendung bekannter Operationsverstärkerschaltungen implementiert werden, wie Fachleute verstehen werden. can be implemented using known operational amplifier circuits, as experts understand.
  • In Schritt in step 8604 8604 erzeugt der Steuersignalgenerator generates the control signal generator 7142 7142 Steuersignale control signals 7123 7123 und and 7127 7127 anhand des Haupttaktsignals based on the master clock signal 7145 7145 . , Beispiele des Haupttaktsignals Examples of the main clock signal 7145 7145 , des Steuersignals , The control signal 7123 7123 und des Steuersignals and the control signal 7127 7127 sind in den are in the 46A 46A - C C dargestellt. shown. Wie dargestellt ist, haben beide Steuersignale As shown, both control signals 7123 7123 und and 7127 7127 die gleiche Periode T S wie ein Haupttaktsignal the same period T S as a master clock signal 7145 7145 , jedoch eine Impulsbreite (oder Apertur) von T A . But a pulse width (or aperture) of t A. Das Steuersignal The control signal 7123 7123 triggert an der ansteigenden Impulsflanke des Haupttaktsignals triggers on the rising pulse edge of the master clock signal 7145 7145 , und das Steuersignal And the control signal 7127 7127 triggert an der abfallenden Impulsflanke des Haupttaktsignals triggers on the falling pulse edge of the master clock signal 7145 7145 . , Daher sind die Steuersignale Therefore, the control signals are 7123 7123 und and 7127 7127 zeitlich um 180 Grad zueinander verschoben. time-shifted to each other by 180 degrees. Ein spezifisches Beispiel des Steuersignalgenerators A specific example of the control signal generator 7142 7142 ist in is in 45A 45A dargestellt und wurde vorstehend detailliert erörtert. illustrated and discussed in detail above.
  • In Schritt in step 8606 8606 legt das UFT-Modul sets the UFT module 102A 102A das Signal the signal 7114 7114 entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 7123 7123 an Masse, um ein Signal to ground to a signal 7914 7914 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Insbesondere wird der Schalter In particular, the switch is 7918 7918 während der Aperturbreite T A des Steuersignals while the aperture width A of the control signal T 7123 7123 geschlossen, und er legt das Signal closed, and he applies the signal 7114 7114 an Masse (an den Anschluß to ground (to the terminal 7920 7920 ), um das Signal ) To the signal 7914 7914 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. 53B 53B zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal shows an example serving as a frequency spectrum for the signal 7918 7918 mit vielen Harmonischen mit harmonischen Bildern harmonically rich with harmonic images 7950a – n 7950a - n . , Die Bilder The pictures 7950 7950 wiederholen sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/T S bis ins Unendliche, wobei jedes Bild the sampling frequency 1 / T S are repeated at harmonics to infinity, each image 7950 7950 die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des Basisbandsignals the required amplitude, frequency and phase information to reconstruct the baseband signal 3942 3942 enthält. contains. Die Erzeugung von Signalen mit vielen Harmonischen durch Abtasten eines Eingangssignals entsprechend einer gesteuerten Apertur wurde früher in dieser Anmeldung in dem Abschnitt mit dem Titel "Frequenzaufwärtswandlung unter Verwendung einer universellen Frequenzumsetzung" beschrieben und ist in den The generation of signals with many harmonics by sampling an input signal corresponding to a controlled aperture was described earlier in this application in the section entitled "frequency up-conversion using a universal frequency translation" and is in the 3 3 - 6 6 dargestellt. shown.
  • Die relative Amplitude der Frequenzbilder The relative amplitude of the frequency images 7950 7950 ist im allgemeinen eine Funktion der Nummer der Harmonischen und der Impulsbreite T A . is generally a function of the number of the harmonic and the pulse width T A. Dabei kann die relative Amplitude einer bestimmten Harmonischen In this case, the relative amplitude of a particular harmonic 7950 7950 durch Einstellen der Impulsbreite T A des Steuersignals by adjusting the pulse width T A of the control signal 7123 7123 vergrößert (oder verkleinert) werden. are increased (or decreased). Im allgemeinen verschieben kleinere Impulsbreiten von T A mehr Energie in die höherfrequenten Harmonischen und größere Impulsbreiten von T A Energie in die niederfrequenten Harmonischen, wie vorstehend anhand der Gleichungen 1 – 4 beschrieben wurde. In general, smaller shift pulse widths of T A more energy in the higher frequency harmonics and larger pulse widths of T A energy in the low-frequency harmonics, as above with reference to equations 1 - has been described. 4 Zusätzlich kann die relative Amplitude einer bestimmten Harmonischen In addition, the relative amplitude of a particular harmonic 7950 7950 auch durch Hinzufügen bzw. Abstimmen einer optionalen Impedanz by adding or adjusting an optional impedance 7910 7910 eingestellt werden. be adjusted. Die Impedanz the impedance 7910 7910 wirkt als ein Filter, das eine bestimmte Harmonische in dem Signal acts as a filter having a particular harmonic in the signal 7914 7914 mit vielen Harmonischen verstärkt. reinforced with many harmonics.
  • In Schritt in step 8608 8608 legt das UFT-Modul sets the UFT module 102B 102B das invertierte Signal the inverted signal 7908 7908 entsprechend dem Steuersignal according to the control signal 7127 7127 an Masse, um ein Signal to ground to a signal 7926 7926 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Insbesondere wird der Schalter In particular, the switch is 7924 7924 während der Impulsbreiten T A geschlossen und legt das invertierte I-Signal closed during the pulse width T A and applies the inverted I signal 7908 7908 an Masse (an den Anschluß to ground (to the terminal 7920 7920 ), um das Signal ) To the signal 7926 7926 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Zu jeder gegebenen Zeit wird nur eines der Eingangssignale At any given time only one of the input signals 7114 7114 oder or 7116 7116 an Masse gelegt, weil die Impulse in den Steuersignalen grounded because the pulses in the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 zueinander phasenverschoben sind, wie in den are phase-shifted to one another, as in the 46B 46B und and 46C 46C dargestellt ist. is shown.
  • Das Signal The signal 7926 7926 mit vielen Harmonischen enthält, ähnlich dem Signal contains many harmonics, similar to the signal 7914 7914 mit vielen Harmonischen, mehrere Frequenzbilder des Basisbandsignals harmonically rich, multiple-frequency images of the baseband signal 3942 3942 , die sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz (1/T S ) wiederholen. , Repeat at harmonics of the sampling frequency (1 / T S). Die Bilder in dem Signal The pictures in the signal 7926 7926 sind jedoch wegen der Invertierung des Signals however, due to the inversion of the signal 7908 7908 gegenüber dem Signal relative to the signal 7114 7114 und wegen der relativen Phasenverschiebung zwischen den Steuersignalen and because of the relative phase shift between the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 gegenüber jenen in dem Signal compared to those in the signal 7914 7914 phasenverschoben. phase. Die optionale Impedanz The optional impedance 7912 7912 kann aufgenommen werden, um eine bestimmte interessierende Harmonische zu verstärken, und sie ähnelt der vorstehend erwähnten Impedanz can be added to enhance a particular harmonic of interest, and it is similar to the above-mentioned impedance 7910 7910 . ,
  • In Schritt in step 8610 8610 summiert der Knoten summing node 7932 7932 die Signale the signals 7914 7914 und and 7926 7926 mit vielen Harmonischen, um das Signal with many harmonics to the signal 7934 7934 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Die Kondensatoren the capacitors 7928 7928 und and 7930 7930 wirken als Sperrkondensatoren, die die jeweiligen Signale act as blocking capacitors which the respective signals 7914 7914 und and 7926 7926 mit vielen Harmonischen im wesentlichen zum Knoten harmonically rich substantially to node 7932 7932 durchlassen. let through. (Die Kondensatorwerte können so gewählt werden, daß im wesentlichen auch die Basisband-Frequenzkomponenten blockiert werden.) (The capacitor values ​​can be selected to be substantially blocks the baseband frequency components like this.) 53C 53C zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal shows an example serving as a frequency spectrum for the signal 7934 7934 mit vielen Harmonischen, das mehrere Bilder harmonically rich, the multiple images 7952a – n 7952a - n aufweist, die sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/T S wiederholen. which are repeated at harmonics of the sampling frequency 1 / T S. Jedes Bild Every picture 7952 7952 weist die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des Basisbandsignals has the required amplitude, frequency and phase information to reconstruct the baseband signal 3942 3942 auf. on. Das optionale Filter The optional filter 308 308 kann verwendet werden, um das für die Übertragung interessierende harmonische Bild auszuwählen. can be used to select the interest for the transmission of harmonic image. Dies ist durch ein Durchlaßband This is by a pass 7956 7956 dargestellt, das das harmonische Bild illustrated, the harmonic image 7932c 7932c zur Übertragung auswählt. selecting for transmission.
  • Ein Vorteil des Modulators One advantage of the modulator 7901 7901 besteht darin, daß er vollkommen symmetrisch ist, wodurch jeder Gleichspannungs-Offset zwischen den beiden UFT-Modulen is that it is completely symmetrical, whereby each DC voltage offset between the two UFT modules 102A 102A und and 102B 102B erheblich minimiert (oder beseitigt) wird. significantly minimized (or eliminated) is. Der Gleichspannungs-Offset wird minimiert, weil die UFT-Module The DC offset is minimized because the UFT modules 102A 102A und and 102B 102B beide am Anschluß both at port 7920 7920 an Masse gelegt sind. are grounded. Das Ergebnis des Steuerns des Gleichspannungs-Offsets zwischen den UFT-Modulen besteht darin, daß die Trägereinfügung in den harmonischen Bildern des Signals The result of controlling the DC offset between the UFT modules is that the carrier insertion in the harmonic images of the signal 7934 7934 mit vielen Harmonischen minimiert ist. is minimized with many harmonics. Wie vorstehend erörtert wurde, ist die Trägereinfügung im wesentlichen verschwendete Energie, weil die Informationen für ein moduliertes Signal in den Seitenbändern des modulierten Signals und nicht in dem Träger übertragen werden. As discussed above, the carrier insertion essentially wasted energy because the information for a modulated signal in the sidebands of the modulated signal and not in the carrier to be transmitted. Es ist daher häufig erwünscht, die Energie bei der Trägerfrequenz durch Steuern des relativen Gleichspannungs-Offsets zu minimieren. It is therefore often desirable to minimize the energy at the carrier frequency by controlling the relative DC offset.
  • 4.3.1.4 Symmetrischer Modulator – FET-Konfiguration 4.3.1.4 Balanced Modulator - FET configuration
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, verwenden die symmetrischen Modulatoren As described above, use the balanced modulators 7104 7104 und and 7901 7901 zwei symmetrische UFT-Module, die die Basisband-Eingangssignale abtasten, um Signale mit vielen Harmonischen zu erzeugen, welche die aufwärtsgewandelten Basisbandinformationen enthalten. two symmetrical UFT modules which sample the baseband input signals to generate signals having many harmonics which contain the up-converted baseband information. Insbesondere enthalten die UFT-Module gesteuerte Schalter, welche das Basisbandsignal in einer symmetrischen und differentiellen Weise abtasten. In particular, the UFT modules contain controlled switches which sense the baseband signal in a symmetrical and differential way. Die The 45D 45D und and 79D 79D zeigen Ausführungsformen des gesteuerten Schalters im UFT-Modul. show embodiments of the controlled switch in the UFT module.
  • 45D 45D zeigt eine als Beispiel dienende Ausführungsform des Modulators shows an exemplary embodiment of modulator 7104 7104 ( ( 45B 45B ), wobei die gesteuerten Schalter in den UFT-Modulen Feldeffekttransistoren (FETs) sind. ), Wherein the controlled switch in the UFT modules field effect transistors (FETs). Insbesondere sind die gesteuerten Schalter In particular, the controlled switch 7148A 7148A und and 7148B 7148B als FET as FET 7158 7158 bzw. FET and FET 7160 7160 verwirklicht. realized. Die FETs the FETs 7158 7158 und and 7160 7160 sind so orientiert, daß ihre Gate-Elektroden durch die Steuersignale are oriented so that their gate electrodes by the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 gesteuert werden, so daß die Steuersignale die Leitfähigkeit der FETs steuern. be controlled so that the control signals control the conductivity of the FETs. Für den FET For FET 7158 7158 wird das kombinierte Basisbandsignal is the combined baseband signal 7120 7120 an der Source-Elektrode des FETs at the source electrode of the FET 7158 7158 empfangen und entsprechend dem Steuersignal and received according to the control signal 7123 7123 abgetastet, um das Signal sampled to the signal 7130 7130 mit vielen Harmonischen am Drain-Anschluß des FETs with many harmonics at the drain terminal of the FET 7158 7158 zu erzeugen. to create. Ebenso wird das kombinierte Basisbandsignal Likewise, the combined baseband signal is 7122 7122 an der Source-Elektrode des FETs at the source electrode of the FET 7160 7160 empfangen und entsprechend dem Steuersignal and received according to the control signal 7127 7127 abgetastet, um das Signal sampled to the signal 7134 7134 mit vielen Harmonischen am Drain-Anschluß des FETs with many harmonics at the drain terminal of the FET 7160 7160 zu erzeugen. to create. Die Source- und Drain-Orientierung, die dargestellt ist, ist nicht einschrän kend, weil die Source- und Drain-Elektroden für die meisten FETs umgeschaltet werden können. The source and drain orientation that is shown is not limita kend because the source and drain electrodes can be switched for most FETs. Mit anderen Worten kann das kombinierte Basisbandsignal an der Drain-Elektrode der FETs empfangen werden und können die Signale mit vielen Harmonischen von der Source-Elektrode der FETs entnommen werden, wie Fachleuten verständlich sein wird. In other words, the combined base band signal may be received at the drain electrode of the FETs and the signals with many harmonics can be removed from the source electrode of the FET, as will be understood by those skilled.
  • 53D 53D zeigt eine Ausführungsform der Modulators shows an embodiment of modulator 7901 7901 ( ( 53A 53A ), wobei die gesteuerten Schalter in den UFT-Modulen Feldeffekttransistoren (FETs) sind. ), Wherein the controlled switch in the UFT modules field effect transistors (FETs). Insbesondere sind die gesteuerten Schalter In particular, the controlled switch 7918 7918 und and 7924 7924 als FET as FET 7936 7936 bzw. FET and FET 7938 7938 verwirklicht. realized. Die FETs the FETs 7936 7936 und and 7938 7938 sind so orientiert, daß ihre Gate-Elektroden durch die Steuersignale are oriented so that their gate electrodes by the control signals 7123 7123 bzw. or. 7127 7127 gesteuert werden, so daß die Steuersignale die FET-Leitfähigkeit bestimmen. be controlled so that the control signals determine the FET conductivity. Für den FET For FET 7936 7936 wird das Basisbandsignal is the baseband signal 7114 7114 an der Source-Elektrode des FETs at the source electrode of the FET 7936 7936 empfangen und entsprechend dem Steuersignal and received according to the control signal 7123 7123 an Masse gelegt, um das Signal grounded to the signal 7914 7914 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Ebenso wird das Basisbandsignal Also, the baseband signal is 7116 7116 an der Source-Elektrode des FETs at the source electrode of the FET 7938 7938 empfangen und entsprechend dem Steuersignal and received according to the control signal 7127 7127 an Masse gelegt, um das Signal grounded to the signal 7926 7926 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Die dargestellte Source- und Drain-Orientierung ist nicht einschränkend, weil die Source- und Drain-Elektroden für die meisten FETs umgeschaltet werden können, wie Fachleuten verständlich sein wird. The source and drain shown orientation is not limiting, as the source and drain electrodes can be switched for most FETs, such professionals will be understandable.
  • 4.3.1.5 Für eine Trägereinfügung konfigurierter universeller Sender 4.3.1.5 configured for a carrier insertion universal transmitter
  • Wie vorstehend erörtert wurde, haben die Modulatoren As discussed above, have the modulators 7104 7104 und and 7901 7901 des Senders the transmitter 3910 3910 eine symmetrische Konfiguration, wodurch jeder Gleichspannungs-Offset im wesentlichen beseitigt wird und woraus sich eine minimale Trägereinfügung im Ausgangssignal ergibt. a symmetrical configuration, thereby eliminating any DC offset and substantially resulting in a minimum carrier insertion results in the output signal. Eine minimale Trägereinfügung ist im allgemeinen für die meisten Anwendungen erwünscht, weil das Trägersignal keine Informationen überträgt und den Gesamtwirkungsgrad des Senders verringert. A minimum carrier insertion is generally desirable for most applications because the carrier signal does not transmit information and reduces the overall efficiency of the transmitter. Bei manchen Anwendungen ist es jedoch erforderlich, daß das empfangene Signal eine ausreichende Trägerenergie aufweist, damit der Empfänger den Träger für eine kohärente Demodulation extrahieren kann. In some applications, however, it is necessary that the received signal has a sufficient carrier energy so that the receiver can extract the carrier for coherent demodulation. Zur Unterstützung davon kann die vorliegende Erfindung konfiguriert werden, um die erforderliche Trägereinfügung bereitzustellen, indem ein Gleichspannungs-Offset zwischen den beiden abtastenden UFT-Modulen implementiert wird. In support thereof, the present invention can be configured to provide the necessary carrier insertion by a DC voltage offset between the two scanning UFT modules is implemented.
  • 47A 47A zeigt einen Modulator shows a modulator 7304 7304 des Senders the transmitter 3910 3910 , der eine Aufwärtswandlung eines Basisbandsignals , Which up-converts a baseband signal 3942 3942 zu einem Ausgangssignal to an output signal 7322 7322 mit einer Trägereinfügung ausführt. performing a carrier insertion. Wie dargestellt ist, ähnelt der Modulator As shown, similar to the modulator 7304 7304 dem Modulator the modulator 7104 7104 ( ( 45A 45A ), wobei der Aufwärtswandler/Modulator ), Wherein the up converter / modulator 7304 7304 jedoch konfiguriert ist, um zwei Referenz-Gleichspannungen anzunehmen. however, is configured to accept two DC reference voltages. Im Gegensatz dazu wurde der Modulator In contrast, the modulator was 7104 7104 konfiguriert, um nur eine Referenz-Gleichspannung anzunehmen. configured to accept only a DC reference voltage. Insbesondere weist der Modulator In particular, the modulator 7304 7304 einen Anschluß a connection 7309 7309 zum Annehmen einer Referenz-Gleichspannung for accepting an DC reference voltage 7308 7308 und einen Anschluß and a terminal 7313 7313 zum Annehmen einer Referenz-Gleichspannung for accepting an DC reference voltage 7314 7314 auf. on. Vr Vr 7308 7308 tritt über den Summierverstärker occurs via summing amplifier 7118 7118 und den Induktor and the inductor 7310 7310 am UFT-Modul the UFT module 120A 120A auf. on. Vr Vr 7314 7314 tritt über den Summierverstärker occurs via summing amplifier 7119 7119 und den Induktor and the inductor 7316 7316 am UFT-Modul the UFT module 102B 102B auf. on. Die Kondensatoren the capacitors 7312 7312 und and 7318 7318 arbeiten als Sperrkondensatoren. work as blocking capacitors. Falls Vr If Vr 7308 7308 von Vr Vr 7314 7314 verschieden ist, existiert eine Offset-Gleichspannung zwischen dem UFT-Modul is different, there is a DC offset voltage between the UFT module 102A 102A und dem UFT-Modul and the UFT module 102B 102B , welche bei der Trägerfrequenz im Signal Which at the carrier frequency in the signal 7320 7320 mit vielen Harmonischen aufwärtsgewandelt wird. is upconverted with many harmonics. Insbesondere weist jedes harmonische Bild im Signal In particular, each harmonic signal in the image 7320 7320 mit vielen Harmonischen ein Trägersignal auf, wie in harmonically rich signal on a carrier, as in 47B 47B dargestellt ist. is shown.
  • 47B 47B weist ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal includes a serving as an example of frequency spectrum for the signal 7320 7320 mit vielen Harmonischen auf, das viele harmonische Bilder with many harmonics on which many harmonic images 7324a – n 7324a - n hat. Has. Zusätzlich zum Übertragen der Basisbandinformationen in den Seitenbändern beinhaltet jedes harmonische Bild In addition to transmitting the baseband information in the sidebands of each harmonic image includes 7324 7324 auch ein Trägersignal a carrier signal 7326 7326 , das bei jeweiligen Harmonischen der Abtastfrequenz 1/T S auftritt. That occurs when the respective harmonics of the sampling 1 / T S. Die Amplitude des Trägersignals nimmt mit der Erhöhung der Offset-Gleichspannung zu. The amplitude of the carrier signal increases with the increase of the DC offset voltage. Wenn daher die Differenz zwischen Vr Therefore, if the difference between Vr 7308 7308 und Vr and Vr 7314 7314 zunimmt, nimmt die Amplitude jedes Trägersignals increases, the amplitude of each carrier signal takes 7326 7326 zu. to. Ebenso nimmt die Amplitude jedes Trägersignals Likewise, the amplitude of each carrier signal 7326 7326 ab, wenn die Differenz zwischen Vr from when the difference between Vr 7308 7308 und Vr and Vr 7314 7314 abnimmt. decreases.
  • Wie beim Modulator As with the modulator 7304 7304 kann das optionale Bandpaßfilter , the optional bandpass filter 308 308 aufgenommen werden, um ein gewünschtes harmonisches Bild zur Übertragung auszuwählen. are taken to select a desired harmonic image for transmission. Dies ist durch das Durchlaßband This is by the passband 7328 7328 in in 47B 47B dargestellt. shown.
  • 4.3.2 Universeller Sender in IQ-Konfiguration: 4.3.2 Universal transmitter in IQ configuration:
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, führen die symmetrischen Modulatoren As described above, result in the balanced modulators 7104 7104 und and 7901 7901 eine Aufwärtswandlung eines Basisbandsignals zu einem Signal mit vielen Harmonischen aus, das mehrere harmonische Bilder der Basisbandinformationen hat. an up-conversion of a baseband signal to a signal with many harmonics of having a plurality of harmonic images of the baseband information. Durch Kombinieren von zwei symmetrischen Modulatoren können IQ-Konfigurationen zum Aufwärtswandeln von I- und Q-Basisbandsignalen gebildet werden. By combining two symmetrical IQ modulators configurations can be made for up-converting the I and Q baseband signals. Hierbei kann entweder der symmetrische Modulator Here, either the balanced modulator 7104 7104 (in Reihenkonfiguration) oder der symmetrische Modulator (In line configuration) or the balanced modulator 7901 7901 (in Nebenschlußkonfiguration) verwendet werden. are used (in shunt configuration). IQ-Modulatoren, die sowohl Reihen- als auch Nebenschlußkonfigurationen aufweisen, werden nachstehend beschrieben. IQ modulators which have both series and shunt configurations are described below.
  • 4.3.2.1 IQ-Sender unter Verwendung eines symmetrischen Modulators in Reihenkonfiguration 4.3.2.1 IQ transmitter using a balanced modulator in series configuration
  • 48 48 zeigt einen IQ-Sender shows an IQ transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 7410 7410 mit einer phasengleichen (I) und einer Quadratur-(Q)-Konfiguration. with an in-phase (I) and a quadrature (Q) configuration. Der Sender The transmitter 3910 3910 weist einen IQ-symmetrischen Modulator comprises an IQ balanced modulator 7410 7410 , ein optionales Filter An optional filter 308 308 und einen optionalen Verstärker and an optional amplifier 7108 7108 auf. on. Der Sender The transmitter 3910 3910 mit dem Modulator to modulator 7401 7401 ist zum Senden komplexer IQ-Wellenformen verwendbar und tut dies in symmetrischer Weise, um den Gleichspannungs-Offset und die Trägereinfügung zu steuern. can be used to send complex IQ waveforms and does so in a symmetrical manner to control the DC offset and the carrier insertion. Hierbei empfängt der Modulator Here, the modulator receives 7410 7410 ein I-Basisbandsignal an I-baseband signal 3942 3942 und ein Q-Basisbandsignal and a Q baseband signal 3944 3944 und führt eine Aufwärtswandlung dieser Signale aus, um ein kombiniertes Signal and performs up-conversion of these signals, a combined signal 7412 7412 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Das Signal The signal 7412 7412 mit vielen Harmonischen enthält mehrere harmonische Bilder, wobei jedes Bild die Basisbandinformationen im I-Signal harmonically includes a plurality of harmonic images, each image the baseband information in the I-signal 3942 3942 und im Q-Signal and the Q signal 3944 3944 enthält. contains. Das optionale Bandpaßfilter The optional bandpass filter 308 308 kann aufgenommen werden, um eine interessierende Harmonische (oder eine Untermenge von Harmonischen) vom Signal can be added to a harmonic of interest (or a subset of harmonics) from the signal 7412 7412 zur Übertragung auszuwählen. select for transmission. Der optionale Verstärker The optional amplifier 7108 7108 kann aufgenommen werden, um die ausgewählte Harmonische vor der Übertragung zu verstärken, um das IQ-Ausgangssignal may be added to amplify the selected harmonic prior to transmission to the IQ output signal 7418 7418 zu erzeugen. to create.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, führt der symmetrische IQ-Modulator As mentioned above, the balanced IQ modulator leads 7410 7410 eine Aufwärtswandlung des I-Basisbandsignals an up-conversion of the I baseband signal 3942 3942 und des Q-Basisbandsignals and the Q baseband signal 3944 3944 in einer symmetrischen Weise aus, um das kombinierte Signal in a symmetrical manner in order the combined signal 7412 7412 mit vielen Harmonischen zu erzeugen, das I- und Q-Basisbandinformationen trägt. to create harmonically rich carries the I and Q baseband information. Hierzu verwendet der Modulator For this use, the modulator 7410 7410 zwei symmetrische Modulatoren two balanced modulators 7104 7104 aus out 45A 45A , einen Signalkombinierer , A signal combiner 7408 7408 und einen Gleichspannungsanschluß and a DC voltage connection 7407 7407 . , Die Arbeitsweise des symmetrischen Modulators The operation of the balanced modulator 7410 7410 und anderer Schaltungen im Sender wird nachstehend anhand des Flußdiagramms and other circuits in the transmitter will be described below with reference to the flow chart 8700 8700 in in 61 61 beschrieben. described.
  • In Schritt in step 8702 8702 empfängt der IQ-Modulator receives the IQ modulator 7410 7410 das I-Basisbandsignal the I baseband signal 3942 3942 und das Q-Basisbandsignal and the Q baseband signal 3944 3944 . ,
  • In Schritt in step 8704 8704 tastet der I-symmetrische Modulator samples of the I-balanced modulator 7104a 7104a das I-Basisbandsignal the I baseband signal 3942 3942 unter Verwendung der Steuersignale using the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 in differentieller Weise ab, um ein Signal in a differential manner off to a signal 7411a 7411a mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Das Signal The signal 7411a 7411a mit vielen Harmonischen enthält ähnlich dem Signal harmonically rich contains similar to the signal 7130 7130 mit vielen Harmonischen in harmonically rich in 45B 45B mehrere harmonische Bilder der I-Basisbandinformationen. more harmonious images of the I baseband information.
  • In Schritt in step 8706 8706 tastet der symmetrische Modulator scans the balanced modulator 7104b 7104b das Q-Basisbandsignal the Q baseband signal 3944 3944 unter Verwendung von Steuersignalen using control signals 7123 7123 und and 7127 7127 in differentieller Weise ab, um das Signal in a differential manner from, the signal 7411b 7411b mit vielen Harmonischen zu erzeugen, wobei das Signal to produce harmonically rich, wherein the signal 7411b 7411b mit vielen Harmonischen viele harmonische Bilder des Q-Basisbandsignals harmonically many harmonic images of the Q baseband signal 3944 3944 enthält. contains. Die Arbeitsweise des symmetrischen Modulators The operation of the balanced modulator 7104 7104 und die Erzeugung der Signale mit vielen Harmonischen wurden vorstehend beschrieben und anhand der and the generation of signals with many harmonics have been described above and with reference to the 45A 45A - C C erläutert, auf die der Leser für weitere Einzelheiten verwiesen sei. explains to the reader is referred for details.
  • In Schritt in step 8708 8708 empfängt der Gleichspannungsanschluß receives the direct-voltage terminal 7407 7407 eine Gleichspannung a DC voltage 7406 7406 , die auf beide Modulatoren That both modulators 7104a 7104a und and 7104b 7104b verteilt wird. is distributed. Die Gleichspannung The DC voltage 7406 7406 wird sowohl auf den Eingang als auch auf den Ausgang beider UFT-Module is on both the input and the output of both modules UFT 102A 102A und and 102B 102B in jedem Modulator in each modulator 7104 7104 verteilt. distributed. Hierdurch wird die Entwicklung von Offset-Gleichspannungen zwischen den vier UFT-Modulen minimiert (oder verhindert) und dadurch jede Trägereinfügung während der Abtastschritte In this way, the development of offset DC voltages between the four UFT modules is minimized (or prevented), and thereby each carrier during insertion of the scanning 8704 8704 und and 8706 8706 minimiert oder verhindert. minimized or prevented.
  • In Schritt in step 8710 8710 kombiniert der 90-Grad-Signalkombinierer combining the 90 degree signal combiner 7408 7408 die Signale the signals 7411a 7411a und and 7411 7411 mit vielen Harmonischen, um das IQ-harmonische Signal harmonically rich to the IQ-harmonic signal 7412 7412 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Dies ist in den This is in the 49A 49A - C C weiter dargestellt. further illustrated. 49A 49A zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal shows an example serving as a frequency spectrum for the signal 7411a 7411a mit vielen Harmonischen, das harmonische Bilder harmonically rich, harmonious images 7502a – n 7502a - n aufweist. having. Die Bilder The pictures 7502 7502 wiederholen sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/T S , wobei jedes Bild are repeated at harmonics of the sampling frequency 1 / T S, where each image 7502 7502 die erforderlichen Amplituden- und Frequenzinformationen zum Rekonstruieren des I-Basisbandsignals the necessary amplitude and frequency information for reconstructing the I baseband signal 3942 3942 enthält. contains. Ebenso zeigt also shows 49B 49B ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal serving as a sample frequency spectrum for the signal 7411 7411 mit vielen Harmonischen, das harmonische Bilder harmonically rich, harmonious images 7504a – n 7504a - n aufweist. having. Die harmonischen Bilder The harmonic images 7504a – n 7504a - n wiederholen sich auch bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/T S , wobei jedes Bild repeat also at harmonics of the sampling frequency 1 / T S, where each image 7504 7504 die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des Q-Basisbandsignals the required amplitude, frequency and phase information for reconstructing the Q baseband signal 3944 3944 enthält. contains. 75C 75C zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das kombinierte Signal shows a serving as an example frequency spectrum of the combined signal 7412 7412 mit vielen Harmonischen, das Bilder 7506 aufweist. harmonically rich, which has pictures 7506th Jedes Bild Every picture 7506 7506 trägt die I-Basisbandinformationen und die Q-Basisbandinformationen von den entsprechenden Bildern transmits the I baseband information and the Q baseband information of the respective images 7502 7502 bzw. or. 7504 7504 , ohne daß die von jeder Harmonischen Without the harmonics of each 7506 7506 belegte Frequenzbandbreite erheblich erhöht wird. occupied frequency bandwidth is significantly increased. Dies kann auftreten, weil der Signalkombinierer This can occur because the signal combiner 7408 7408 eine Phasenverschiebung des Q-Signals a phase shift of the Q signal 7411 7411 um 90 Grad in Bezug auf das I-Signal 90 degrees with respect to the I-signal 7411a 7411a ausführt. performs. Das Ergebnis besteht darin, daß die Bilder The result is that the images 7502a – n 7502a - n und and 7504a – n 7504a - n infolge ihrer orthogonalen Beziehung im wesentlichen die gleiche Signalbandbreite aufweisen. because of their orthogonal relationship in substantially the same signal bandwidth. Beispielsweise weisen die Bilder For example, the images 7502a 7502a und and 7504a 7504a im wesentlichen das gleiche Frequenzspektrum auf, das durch das Bild in substantially the same frequency spectrum obtained by the image 7506a 7506a dargestellt ist. is shown.
  • In Schritt in step 8712 8712 kann das optionale Filter , the optional filter 7414 7414 aufgenommen werden, um eine interessierende Harmonische auszuwählen, wie durch das Durchlaßband are taken to select a harmonic of interest, as indicated by the passband 7508 7508 dargestellt ist, welches das Bild is shown, which image the 7506c 7506c in in 49C 49C auswählt. selects.
  • In Schritt in step 8714 8714 kann der optionale Verstärker can the optional amplifier 7416 7416 aufgenommen werden, um die interessierende Harmonische (oder die interessierenden Harmonischen) vor der Übertragung zu verstärken. be added to enhance the harmonic of interest (or the interest harmonic) before transmission.
  • In Schritt in step 8716 8716 wird die ausgewählte Harmonische (oder werden die ausgewählten Harmonischen) über ein Kommunikationsmedium übertragen. is the selected harmonic (or the selected harmonics) transmitted over a communication medium.
  • 50A 50A zeigt einen Sender shows a transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 7602 7602 , der ein zweites Beispiel eines IQ-Senders mit einer symmetrischen Konfiguration ist. Which is a second example of an IQ transmitter with a symmetrical configuration. Der Modulator the modulator 7602 7602 ähnelt dem Modulator similar to the modulator 7410 7410 abgesehen davon, daß die 90-Grad-Phasenverschiebung zwischen dem I- und dem Q-Kanal durch Phasenverschiebung der Steuersignale erreicht wird, statt daß ein 90-Grad-Signalkombinierer verwendet wird, um die Signale mit vielen Harmonischen zu kombinieren. except that the 90-degree phase shift between the I and the Q-channel is achieved by phase shifting the control signals, rather than a 90-degree signal combiner is used to combine the signals having many harmonics. Insbesondere verzögern die Verzögerungselemente In particular, the delay elements delay 7604a 7604a und and 7604b 7604b die Steuersignale the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 für den Q-Kanalmodulator for the Q channel modulator 7104b 7104b um 90 Grad in bezug auf die Steuersignale für den I-Kanalmodulator by 90 degrees with respect to the control signals for the I channel modulator 7104a 7104a . , Daher tastet der Q-Modulator Therefore, the Q-modulator samples 7104b 7104b das Q-Basisbandsignal the Q baseband signal 3944 3944 mit einer Verschiebung von 90 Grad in bezug auf das Abtasten des I-Basisbandsignals with a shift of 90 degrees with respect to the sampling of the I baseband signal 3942 3942 durch den I-Kanalmodulator by the I-channel modulator 7104a 7104a ab. from. Daher ist das Q-Signal Therefore, the Q signal 7411b 7411b mit vielen Harmonischen um 90 Grad gegenüber dem I-Signal mit vielen Harmonischen verschoben. harmonically shifted by 90 degrees with respect to the I signal with many harmonics. Weil die Phasenverschiebung unter Verwendung der Steuersignale erreicht wird, kombiniert ein phasengleicher Signalkombinierer Because the phase shift is achieved by using the control signals, combines an in-phase signal combiner 7606 7606 die Signale the signals 7411a 7411a und and 7411b 7411b mit vielen Harmonischen, um das Signal with many harmonics to the signal 7412 7412 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich.
  • 50B 50B zeigt einen Sender shows a transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 7620 7620 , der dem Modulator , Of the modulator 7602 7602 in in 50A 50A ähnelt. similar. Der Unterschied besteht darin, daß der Modulator The difference is that the modulator 7620 7620 an Stelle des phasengleichen Signalkombinierers in place of the in-phase signal combiner 7606 7606 , der im Modulator Which in the modulator 7602 7602 verwendet wird, einen Summierknoten is used, a summing junction 7622 7622 zum Summieren der Signale for summing the signals 7411a 7411a und and 7411b 7411b verwendet. used.
  • Die The 64A 64A und and 64D 64D zeigen verschiedene detaillierte Schaltungsimplementationen des Senders show various detailed circuit implementations of the transmitter 3910 3910 in in 48 48 . , Diese Schaltungsimplementationen sollen nur als Beispiel dienen und sollten in keiner Weise als einschränkend angesehen werden. This circuit implementations are intended only as an example and should in no way be taken as limiting.
  • 64A 64A zeigt eine I-Eingabeschaltungsanordnung shows an I-input circuit arrangement 9002a 9002a und eine Q-Eingabeschaltungsanordnung and a Q-input circuit arrangement 9002b 9002b , welche I- und Q-Eingangssignale Which I and Q input signals 3942 3942 bzw. or. 3944 3944 empfangen. receive.
  • 64D 64D zeigt eine Ausgabekombinierschaltung shows a Ausgabekombinierschaltung 9012 9012 , die die I-Kanaldaten That the I-channel data 9007 9007 und die Q-Kanaldaten and the Q-channel data 9010 9010 kombiniert, um das Ausgangssignal combined to the output signal 7418 7418 zu erzeugen. to create.
  • 4.3.2.2 IQ-Sender unter Verwendung eines symmetrischen Modulators in Nebenschlußkonfiguration 4.3.2.2 IQ transmitter using a balanced modulator in shunt configuration
  • 54 54 zeigt einen IQ-Sender shows an IQ transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 8001 8001 , der ein weiteres Beispiel eines IQ-Senders ist. Which is another example of an IQ transmitter. Der Sender The transmitter 3910 3910 weist einen IQ-symmetrischen Modulator comprises an IQ balanced modulator 8001 8001 , ein optionales Filter An optional filter 308 308 und einen optionalen Verstärker and an optional amplifier 7108 7108 auf. on. Während des Betriebs führt der Modulator During operation, the modulator leads 8001 8001 eine Aufwärtswandlung eines I-Basisbandsignals an up-conversion of the I baseband signal 3942 3942 und eines Q-Basisbandsignals and a Q baseband signal 3944 3944 aus, um ein kombiniertes Signal out to a combined signal 8011 8011 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Das Signal The signal 8011 8011 mit vielen Harmonischen weist zahlreiche harmonische Bilder auf, wobei jedes Bild die Basisbandinformationen im I-Signal harmonically rich has many harmonic images, each image the baseband information in the I signal 3942 3942 und im Q-Signal and the Q signal 3944 3944 aufweist. having. Das optionale Bandpaßfilter The optional bandpass filter 8012 8012 kann aufgenommen werden, um eine interessierende Harmonische (oder eine Untermenge von Harmonischen) aus dem Signal can be added to a harmonic of interest (or a subset of harmonics) from the signal 8011 8011 mit vielen Harmonischen zur Übertragung auszuwählen. harmonically rich select for transmission. Der optionale Verstärker The optional amplifier 308 308 kann aufgenommen werden, um die ausgewählte Harmonische vor der Übertragung zu verstärken und das IQ-Ausgangssignal may be added to amplify the selected harmonic prior to transmission and the IQ output signal 3946 3946 zu erzeugen. to create.
  • Der IQ-Modulator The IQ modulator 8001 8001 weist zwei symmetrische Modulatoren has two balanced modulators 7901 7901 in Nebenschlußkonfiguration aus in shunt configuration 53A 53A und einen 90-Grad-Signalkombinierer and a 90-degree signal combiner 7408 7408 auf, wie dargestellt ist. Is on as shown. Die Arbeitsweise des IQ-Modulators The operation of the IQ modulator 8001 8001 wird nachstehend anhand des Flußdiagramms is referring to the flow chart 8800 8800 ( ( 62 62 ) beschrieben. ) Described.
  • In Schritt in step 8802 8802 empfängt der symmetrische Modulator receives the balanced modulator 8001 8001 das I-Basisbandsignal the I baseband signal 3942 3942 und das Q-Basisbandsignal and the Q baseband signal 3944 3944 . ,
  • In Schritt in step 8804 8804 legt der symmetrische Modulator defines the balanced modulator 7901a 7901a das I-Basisbandsignal the I baseband signal 3942 3942 entsprechend den Steuersignalen according to the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 differentiell an Masse, um ein Signal differentially connected to ground to generate a signal 8006 8006 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Insbesondere legen die UFT-Module In particular, set the UFT modules 102A 102A und and 102B 102B das I-Basisbandsignal the I baseband signal 3942 3942 und eine invertierte Version des I-Basisbandsignals and an inverted version of the I baseband signal 3942 3942 entsprechend den Steuersignalen according to the control signals 7123 7123 bzw. or. 7127 7127 alternierend an Masse. alternately grounded. Die Arbeitsweise des symmetrischen Modulators The operation of the balanced modulator 7901 7901 und die Erzeugung von Signalen mit vielen Harmonischen wurden vorstehend vollständig beschrieben und sind in den and the generation of signals with many harmonics have been fully described above and are shown in 53A 53A - C C dargestellt, auf die der Leser für weitere Einzelheiten verwiesen sei. shown, to which the reader is referred for details. Dabei enthält das Signal In this case the signal contains 8006 8006 mit vielen Harmonischen zahlreiche harmonische Bilder der I-Basisbandinformationen, wie vorstehend beschrieben wurde. harmonically rich harmonic numerous pictures of the I baseband information, as described above.
  • In Schritt in step 8806 8806 legt der symmetrische Modulator defines the balanced modulator 7901b 7901b das Q-Basisbandsignal the Q baseband signal 3944 3944 entsprechend den Steuersignalen according to the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 differentiell an Masse, um das Signal differentially mass to the signal 8008 8008 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Insbesondere legen die UFT-Module In particular, set the UFT modules 102A 102A und and 102B 102B das Q-Basisbandsignal the Q baseband signal 3944 3944 und die invertierte Version des Q-Basisbandsignals and the inverted version of the Q baseband signal 3944 3944 entsprechend den Steuersignalen according to the control signals 7123 7123 bzw. or. 7127 7127 abwechselnd an Masse. alternately to ground. Dabei enthält das Signal In this case the signal contains 8008 8008 mit vielen Harmonischen mehrere harmonische Bilder, die die Q-Basisbandinformationen enthalten. harmonically more harmonious images that contain the Q baseband information.
  • In Schritt in step 8808 8808 kombiniert der 90-Grad-Signalkombinierer combining the 90 degree signal combiner 7408 7408 die Signale the signals 8006 8006 und and 8008 8008 mit vielen Harmonischen, um das IQ-Signal harmonically rich to the IQ signal 8011 8011 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich. Dies wird anhand der This is based on the 55A 55A - C C weiter erläutert. further explained. 55A 55A zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal shows an example serving as a frequency spectrum for the signal 8006 8006 mit vielen Harmonischen mit harmonischen Bildern harmonically rich with harmonic images 8102a – n 8102a - n . , Die harmonischen Bilder The harmonic images 8102 8102 wiederholen sich bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/T S , wobei jedes Bild are repeated at harmonics of the sampling frequency 1 / T S, where each image 8102 8102 die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des I-Basisbandsignals the required amplitude, frequency and phase information for reconstructing the I baseband signal 3942 3942 enthält. contains. Ebenso zeigt also shows 55B 55B ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das Signal serving as a sample frequency spectrum for the signal 8008 8008 mit vielen Harmonischen, das harmonische Bilder harmonically rich, harmonious images 8104a – n 8104a - n aufweist. having. Die harmonischen Bilder The harmonic images 8104a – n 8104a - n wiederholen sich auch bei Harmonischen der Abtastfrequenz 1/T S , wobei jedes Bild repeat also at harmonics of the sampling frequency 1 / T S, where each image 8104 8104 die erforderlichen Amplituden-, Frequenz- und Phaseninformationen zum Rekonstruieren des Q-Basisbandsignals the required amplitude, frequency and phase information for reconstructing the Q baseband signal 3944 3944 ent hält. holds ent. 81C 81C zeigt ein als Beispiel dienendes Frequenzspektrum für das IQ-Signal shows a serving as an example frequency spectrum for the IQ signal 8011 8011 mit vielen Harmonischen, das die Bilder harmonically rich, the images, the 8106a – n 8106a - n aufweist. having. Jedes Bild Every picture 8106 8106 überträgt die I-Basisbandinformationen und die Q-Basisbandinformationen von den entsprechenden Bildern transfers the I baseband information and the Q baseband information of the respective images 8102 8102 bzw. or. 8104 8104 , ohne daß die von jedem Bild Without the image of each 8106 8106 belegte Frequenzbandbreite erheblich vergrößert wird. occupied frequency bandwidth is significantly increased. Dies kann geschehen, weil der Signalkombinierer This can happen because the signal combiner 7408 7408 das Q-Signal the Q signal 8008 8008 um 90 Grad in bezug auf das I-Signal 90 degrees with respect to the I-signal 8006 8006 phasenverschiebt. phase-shifts.
  • In Schritt in step 8810 8810 kann das optionale Filter , the optional filter 308 308 aufgenommen werden, um eine interessierende Harmonische auszuwählen, wie in are taken to select a harmonic of interest, such as in 55C 55C durch das Durchlaßband by the passband 8108 8108 dargestellt ist, welches das Bild is shown, which image the 8106c 8106c auswählt. selects.
  • In Schritt in step 8812 8812 kann der optionale Verstärker can the optional amplifier 7108 7108 aufgenommen werden, um das ausgewählte harmonische Bild be added to the selected harmonic image 8106 8106 vor der Übertragung zu verstärken. to strengthen before transmission.
  • In Schritt in step 8814 8814 wird die ausgewählte Harmonische (oder werden die ausgewählten Harmonischen) über ein Kommunikationsmedium übertragen. is the selected harmonic (or the selected harmonics) transmitted over a communication medium.
  • 56 56 zeigt einen Sender shows a transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 8202 8202 , der ein weiteres Beispiel eines IQ-Senders mit einer symmetrischen Konfiguration ist. Which is another example of an IQ transmitter with a symmetrical configuration. Der Modulator the modulator 8202 8202 ähnelt dem Modulator similar to the modulator 8001 8001 abgesehen davon, daß die Phasenverschiebung von 90 Grad zwischen dem I- und dem Q-Kanal durch Phasenverschiebung der Steuersignale erreicht wird, statt daß ein 90-Grad-Signalkombinierer verwendet wird, um die Signale mit vielen Harmonischen zu kombinieren. except that the phase shift of 90 degrees between the I and the Q-channel is achieved by phase shifting the control signals, rather than a 90-degree signal combiner is used to combine the signals having many harmonics. Insbesondere verzögern die Verzögerungselemente In particular, the delay elements delay 8204a 8204a und and 8204b 8204b die Steuersignale the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 für den Q-Kanalmodulator for the Q channel modulator 7901b 7901b um 90 Grad in bezug auf die Steuersignale für den I-Kanalmodulator by 90 degrees with respect to the control signals for the I channel modulator 7901a 7901a . , Daher tastet der Q-Modulator Therefore, the Q-modulator samples 7901b 7901b das Q-Basisbandsignal the Q baseband signal 3944 3944 mit einer Verzögerung von 90 Grad in bezug auf die Abtastung des I-Basisbandsignals with a delay of 90 degrees with respect to the sampling of the I baseband signal 3942 3942 durch den I-Kanalmodulator by the I-channel modulator 7901a 7901a ab. from. Daher wird das Q-Signal Therefore, the Q signal is 8008 8008 mit vielen Harmonischen um 90 Grad in bezug auf das I-Signal harmonically rich by 90 degrees with respect to the I-signal 8006 8006 mit vielen Harmonischen phasenverschoben. phase with many harmonics. Weil die Phasenverschiebung unter Verwendung der Steuersignale erreicht wird, kombiniert ein phasengleicher Signalkombinierer Because the phase shift is achieved by using the control signals, combines an in-phase signal combiner 8206 8206 die Signale the signals 8006 8006 und and 8008 8008 mit vielen Harmonischen, um das Signal with many harmonics to the signal 8011 8011 mit vielen Harmonischen zu erzeugen. to create harmonically rich.
  • 83 83 zeigt einen Sender shows a transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 8302 8302 , der dem Modulator , Of the modulator 8202 8202 in in 56 56 ähnelt. similar. Der Unterschied besteht darin, daß der Sender The difference is that the transmitter 3910 3910 an Stelle des phasengleichen Signalkombinierers in place of the in-phase signal combiner 8206 8206 , der im Modulator Which in the modulator 8202 8202 des Senders the transmitter 8200 8200 verwendet wird, einen symmetrischen Modulator is used, a balanced modulator 8302 8302 aufweist, welcher einen Summierknoten having a summing junction which 8304 8304 verwendet, um das I-Signal used to the I-signal 8006 8006 mit vielen Harmonischen und das Q-Signal harmonically rich and the Q signal 8008 8008 mit vielen Harmonischen zu summieren. to sum with many harmonics. Die Phasenverschiebung um 90 Grad zwischen dem I-Kanal und dem Q-Kanal wird, wie dargestellt, durch Verzögern der Q-Taktsignale unter Verwendung von 90-Grad-Verzögerungselementen The phase shift of 90 degrees between the I channel and the Q-channel, as shown, by delaying the Q clock signals using 90-degree delay elements 8204 8204 verwirklicht. realized.
  • 4.3.2.3 Für eine Trägereinfügung konfigurierter IQ-Sender 4.3.2.3 configured for a carrier insertion IQ transmitter
  • Die Modulatoren the modulators 7410 7410 ( ( 48 48 ) und ) and 7602 7602 ( ( 50A 50A ) haben eine symmetrische Konfiguration, die im wesentlichen alle Gleichspannungs-Offsets beseitigt und zu einer minimalen Trägereinfügung im IQ-Ausgangssignal ) Have a symmetrical configuration which substantially eliminates any DC offset and a minimum carrier insertion in the IQ output signal 7418 7418 führt. leads. Eine minimale Trägereinfügung ist im allgemeinen für die meisten Anwendungen erwünscht, weil das Trägersignal keine Informationen überträgt und den Gesamtwirkungsgrad des Senders verringert. A minimum carrier insertion is generally desirable for most applications because the carrier signal does not transmit information and reduces the overall efficiency of the transmitter. Bei einigen Anwendungen ist es jedoch erforderlich, daß das empfangene Signal ausreichend Trägerenergie aufweist, damit der Empfänger den Träger für eine kohärente Demodulation extrahieren kann. In some applications, however, it is necessary that the received signal has sufficient energy beam so that the receiver can extract the carrier for coherent demodulation. Zur Unterstützung zeigt is to support 51 51 einen Sender a transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 7704 7704 zum Bereitstellen jeder erforderlichen Trägereinfügung durch Implementieren eines Gleichspannungs-Offsets zwischen den beiden Gruppen von Abtast-UFT-Modulen. for providing any required carrier insertion by implementing a DC offset between the two groups of sampling UFT modules.
  • Der Modulator the modulator 7704 7704 ähnelt abgesehen davon dem Modulator similar apart from the modulator 7410 7410 , daß der Modulator In that the modulator 7704 7704 konfiguriert ist, um zwei Referenz-Gleichspannungen entgegenzunehmen, so daß der I-Kanalmodulator is configured to receive two reference to DC voltages, so that the I-channel modulator 7104a 7104a getrennt von dem Q-Kanalmodulator separated from the Q channel modulator 7104b 7104b vorgespannt werden kann. can be biased. Insbesondere weist der Modulator In particular, the modulator 7704 7704 einen Anschluß a connection 7706 7706 zum Entgegennehmen einer Gleichspannungsreferenz for receiving a DC voltage reference 7707 7707 und einen Anschluß and a terminal 7708 7708 zum Entgegennehmen einer Gleich spannungsreferenz voltage reference for accepting a DC 7709 7709 auf. on. Die Spannung The voltage 7707 7707 spannt die UFT-Module biases the UFT modules 102A 102A und and 102B 102B in dem I-Kanalmodulator in the I channel modulator 7104a 7104a vor. in front. Ebenso spannt die Spannung Likewise, the voltage clamped 7709 7709 die UFT-Module UFT modules 102A 102A und and 102B 102B in dem Q-Kanalmodulator in the Q channel modulator 7104b 7104b vor. in front. Wenn die Spannung If the voltage 7707 7707 von der Spannung from the voltage 7709 7709 verschieden ist, tritt zwischen dem I-Kanalmodulator is different, occurs between the I-channel modulator 7104a 7104a und dem Q-Kanalmodulator and the Q channel modulator 7104b 7104b ein Gleichspannungs-Offset auf, der zu einer Trägereinfügung im IQ-Signal a DC offset to the to a carrier insertion in the IQ signal 7412 7412 mit vielen Harmonischen führt. leads with many harmonics. Die relative Amplitude der Trägerfrequenzenergie nimmt proportional zum Betrag des Gleichspannungs-Offsets zu. The relative amplitude of the carrier frequency energy increases in proportion to the amount of DC offset.
  • 52 52 zeigt einen Sender shows a transmitter 3910 3910 mit einem Modulator with a modulator 7804 7804 , der ein zweites Beispiel eines IQ-Senders mit zwei Gleichspannungsanschlüssen zum Hervorrufen eines Gleichspannungs-Offsets und daher einer Trägereinfügung ist. Which is a second example of an IQ transmitter with two DC voltage terminals for causing a DC offset and thus a carrier insertion. Der Modulator the modulator 7804 7804 ähnelt dem Modulator similar to the modulator 7704 7704 abgesehen davon, daß die Phasenverschiebung um 90 Grad zwischen dem I- und dem Q-Kanal, ähnlich wie im Sender except that the phase shift of 90 degrees between the I and the Q channel, similarly as in the transmitter 7608 7608 , durch Phasenverschiebung der Steuersignale erreicht wird. , Is achieved by phase shifting the control signals. Insbesondere führen die Verzögerungselemente In particular, lead the delay elements 7804a 7804a und and 7804b 7804b eine Phasenverschiebung der Steuersignale a phase shift of the control signals 7123 7123 und and 7127 7127 für den Q-Kanalmodulator for the Q channel modulator 7104b 7104b in bezug auf jene des I-Kanalmodulators with respect to that of the I-channel modulator 7104a 7104a aus. out. Daher tastet der Q-Modulator Therefore, the Q-modulator samples 7104b 7104b das Q-Basisbandsignal the Q baseband signal 3944 3944 mit einer 90-Grad-Verzögerung in bezug auf die Abtastung des I-Basisbandsignals with a 90-degree delay with respect to the sampling of the I baseband signal 3942 3942 durch den I-Kanalmodulator by the I-channel modulator 7104a 7104a ab. from. Daher wird das Q-Signal Therefore, the Q signal is 7411b 7411b mit vielen Harmonischen um harmonically rich to 90 90 Grad in bezug auf das I-Signal Degrees with respect to the I-signal 7411a 7411a mit vielen Harmonischen verschoben, und sie werden vom phasengleichen Kombinierer harmonically rich moved and are from the in-phase combiner 7606 7606 kombiniert. combined.
  • 4.4 Transceiver-Ausführungsformen 4.4 transceiver embodiments
  • Mit Bezug auf Regarding 31 31 sei bemerkt, daß in den Ausführungsformen der Empfänger Note that in the embodiments of the receiver 3906 3906 , der Sender , the transmitter 3910 3910 und der LNA/PA 3904 als ein Transceiver konfiguriert sind, wobei ein Beispiel dafür der in and the LNA / PA 3904 are configured as a transceiver, wherein an example of the in 65 65 dargestellte Transceiver transceiver shown 9100 9100 ist, dieser jedoch nicht darauf beschränkt ist. is but it is not limited thereto.
  • Mit Bezug auf Regarding 65 65 sei bemerkt, daß der Transceiver Note that the transceiver 9100 9100 einen Diplexer a diplexer 9108 9108 , den IQ-Empfänger , The IQ receiver 3906 3906 und den IQ-Sender and the IQ transmitter 3910 3910 aufweist. having. Der Transceiver the transceiver 9100 9100 führt eine Aufwärts wandlung eines I-Basisbandsignals performs up-conversion of the I baseband signal 3942 3942 und eines Q-Basisbandsignals and a Q baseband signal 3944 3944 unter Verwendung des IQ-Senders using the IQ transmitter 3910 3910 mit dem Modulator to modulator 8001 8001 ( ( 54 54 ) aus, um ein IQ-RF-Ausgangssignal ) Out to an IQ RF output signal 9106 9106 zu erzeugen. to create. Eine detaillierte Beschreibung des IQ-Senders A detailed description of the IQ transmitter 3910 3910 ist beispielsweise in Abschnitt 7.3.2.2 enthalten, auf den der Leser für weitere Einzelheiten verwiesen sei. for example, contained in Section 7.3.2.2, to which the reader is referred for details. Zusätzlich führt der Transceiver In addition, the transceiver performs 9100 9100 auch eine Abwärtswandlung eines empfangenen RF-Signals also down-converts a received RF signal 9104 9104 unter Verwendung des IQ-Empfängers using the IQ receiver 3906 3906 aus, woraus sich ein I-Basisband-Ausgangssignal from, resulting in the I baseband output signal 3926 3926 und ein Q-Basisband-Ausgangssignal and a Q baseband output signal 3928 3928 ergibt. results. Eine detaillierte Beschreibung des IQ-Empfängers A detailed description of the IQ receiver 3906 3906 ist in Abschnitt 7.2.2 enthalten, worauf der Leser für weitere Einzelheiten verwiesen sei. is contained in Section 7.2.2, to which the reader is referred for details.
  • 4.5 Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul 4.5 demodulator / modulator facilitation module
  • 34 34 zeigt ein als Beispiel dienendes Demodulations/Modulationserleichterungsmodul shows an example serving as a demodulation / modulator facilitation module 5201 5201 . , Das Erleichterungsmodul The facilitation module 5201 5201 beinhaltet das Entspreizmodul includes Entspreizmodul 5204 5204 , das Spreizmodul That spread module 5206 5206 , den Demodulator , The demodulator 5210 5210 und den Modulator and modulator 5212 5212 . ,
  • Für den Empfang entspreizt das Entspreizmodul For receiving the despread Entspreizmodul 5204 5204 die empfangenen Spreizsignale the received spread signals 3926 3926 und and 3928 3928 unter Verwendung eines Spreizcodes using a spreading code 5202 5202 . , Getrennte Spreizcodes können für den I- und den Q-Kanal verwendet werden, wie Fachleute verstehen werden. Separate spreading codes can be used for the I and the Q channel, as experts understand. Der Demodulator the demodulator 5210 5210 verwendet ein Signal uses a signal 5208 5208 zum Demodulieren der vom Entspreizmodul for demodulating the Entspreizmodul 5204 5204 empfangenen Signale, um das I-Basisbandsignal received signals to the I baseband signal 3930a 3930a und das Q-Basisbandsignal and the Q baseband signal 3932a 3932a zu erzeugen. to create.
  • Für das Senden moduliert der Modulator For sending the modulator modulates 5212 5212 das I-Basisbandsignal the I baseband signal 3930b 3930b und das Q-Basisbandsignal and the Q baseband signal 3932b 3932b unter Verwendung eines Modulationssignals using a modulation signal 5208 5208 . , Die sich ergebenden modulierten Signale werden dann durch das Spreizmodul The resulting modulated signals are then passed through the spreading unit 5206 5206 gespreizt, um das I-Spreizsignal spread to the I-spread signal 3942 3942 und das Q-Spreizsignal and the Q spread signal 3944 3944 zu erzeugen. to create.
  • Vorzugsweise ist das Modulationsschema, das verwendet wird, die differentielle binäre Phasenumtastung (DBPSK) oder die differentielle Quadraturphasenumtastung (DQPSK), und es ist mit verschiedenen Versionen von IEEE 802.11 vereinbar. Preferably, the modulation scheme is used, the differential binary phase shift keying (DBPSK) or differential quadrature (DQPSK), and it is compatible with different versions of IEEE 802.11. Es könnten andere Modulationsschemata außer DBPSK oder DQPSK verwendet werden, wie Fachleute anhand der hier gegebenen Erörterung verstehen werden. It could be used except DBPSK or DQPSK other modulation schemes such professionals will understand by the given discussion.
  • Vorzugsweise ist der Spreizcode Preferably, the spreading code 5202 5202 ein Barker-Spreizcode und ist mit den verschiedenen Versionen von IEEE 802.11 vereinbar. a Barker spreading code and is compatible with various versions of IEEE 802.11. Insbesondere könnte ein 11-Bit-Barker-Wort für das Spreizen/Entspreizen verwendet werden. In particular, a 11-bit Barker word for spreading / despreading could be used. Es können auch andere Spreizcodes verwendet werden, wie Fachleute auf der Grundlage der hier gegebenen Erörterung verstehen werden. It can also be used other spreading codes, as experts will understand based on the given discussion herein.
  • 4.6 MAC-Schnittstelle 4.6 MAC interface
  • Die MAC the MAC 3918 3918 und die MAC-Schnittstelle and the MAC interface 3914 3914 liefern die Funktionalität, die zum Bereitstellen eines zuverlässigen Übermittlungsmechanismus für Benutzerdaten über rauschbehaftete und unzuverlässige drahtlose Medien erforderlich ist. provide the functionality required to provide a reliable delivery mechanism for user data over noisy and unreliable wireless media. Hierbei werden auch fortgeschrittene LAN-Dienste, die jenen bestehender verdrahteter LANs gleichen oder über diese hinausgehen, bereitgestellt. Here, also advanced LAN services, similar to those existing wired LANs or go beyond this, provided.
  • Die erste Funktionalität der MAC besteht darin, Benutzern der MAC einen zuverlässigen Datenübermittlungsdienst bereitzustellen. The first functionality of the MAC is to provide a reliable data transmission service users of the MAC. Durch ein Rahmenaustauschprotokoll auf der MAC-Ebene verbessert die MAC, verglichen mit früheren WLANs, erheblich die Zuverlässigkeit von Datenübermittlungsdiensten über drahtlose Medien. By a frame exchange protocol at the MAC layer, the MAC improved compared with previous WLANs significantly the reliability of data transmission services over wireless media. Insbesondere implementiert die MAC ein Rahmenaustauschprotokoll, um zu ermöglichen, daß die Quelle eines Rahmens feststellt, wenn der Rahmen am Ziel erfolgreich empfangen worden ist. In particular, the MAC implements a frame exchange protocol to permit the source of a frame for determining when the frame has been successfully received at the destination. Dieses Rahmenaustauschprotokoll weist gegenüber demjenigen anderer MAC-Protokolle, wie IEEE 802.3, einige Zusätze auf, weil es nicht ausreicht, einfach einen Rahmen zu senden und zu erwarten, daß das Ziel ihn richtig auf dem drahtlosen Medium empfangen hat. This frame exchange protocol has compared to that of other MAC protocols, such as IEEE 802.3, some additions because it is not enough just to send a frame and expected that the target has received it correctly on the wireless medium. Zusätzlich kann nicht erwartet werden, daß jede Station in dem WLAN in der Lage ist, mit jeder anderen Station in dem WLAN zu kommunizieren. In addition, can not be expected that each station is in the WLAN is able to communicate with any other station in the WLAN. Falls die Quelle diese Bestätigung nicht empfängt, versucht die Quelle, den Rahmen erneut zu senden. If the source does not receive this confirmation, the source tries to send the frame again. Dieses erneute Senden von Rahmen durch die Quelle verringert im wesentlichen die effektive Fehlerrate des Mediums auf Kosten eines zusätzlichen Bandbreitenverbrauchs. This retransmission of frames by the source substantially reduces the effective error rate of the medium at the expense of an additional bandwidth consumption.
  • Das minimale MAC-Rahmenaustauschprotokoll besteht aus zwei Rahmen, nämlich einem Rahmen, der von der Quelle zum Ziel gesendet wird, und einer Bestätigung vom Ziel, daß der Rahmen richtig empfangen worden ist. The minimum MAC frame exchange protocol consists of two frames, namely a frame which is sent from the source to the destination, and an acknowledgment from the destination that the frame has been received correctly. Der Rahmen und seine Bestätigung sind eine atomare Einheit des MAC-Protokolls. The frame and its acknowledgment are an atomic unit of the MAC protocol. Daher können sie nicht durch die Übertragung von einer anderen Station unterbrochen werden. Therefore, they can not be interrupted by the transmission of another station. Zusätzlich kann ein zweiter Rahmensatz zum minimalen MAC-Rahmenaustausch hinzugefügt werden. Additionally, a second frame set can be added to the minimum MAC frame exchange. Die zwei hinzugefügten Rahmen sind eine Anforderung zum Senden eines Rahmens und eine Freigabe zum Senden eines Rahmens. The two added frame is a request for sending a frame and a clearance to send a frame. Die Quelle sendet eine Anforderung zum Senden zum Ziel. The source sends a request to send to the destination. Das Ziel gibt eine Freigabe zum Senden an die Quelle zurück. The goal is clearance to send back to the source. Jeder dieser Rahmen enthält Informationen, die es ermöglichen, daß andere Stationen, die sie empfangen, von der bevorstehenden Rahmenübertragung benachrichtigt werden und daher ihre eigene Übertragung verzögern. Each of these frames contains information that allow other stations who receive them, be notified of the upcoming frame transmission and therefore delay their own transmission. Die Anforderung zum Senden und zum Freigeben von Rahmen dient dazu, allen Stationen in der Nachbarschaft sowohl der Quelle als auch des Ziels die bevorstehende Übertragung von der Quelle zum Ziel mitzuteilen. The request to send and releasing of frames is used to inform all stations in the vicinity of both the source and the destination the imminent transfer from the source to the destination. Wenn die Quelle die Freigabe zum Senden vom Ziel empfängt, wird der eigentliche Rahmen, den die Quelle zum Ziel übermitteln möchte, gesendet. When the source receives the clearance to send the target, the actual framework that the source would like to convey to the destination is sent. Falls der Rahmen am Ziel richtig empfangen wird, gibt das Ziel eine Bestätigung zurück, wodurch das Rahmenaustauschprotokoll vervollständigt wird. If the frame is correctly received at the target, the target returns a confirmation, making the frame exchange protocol is completed. Wenngleich dieses Vierwege-Rahmenaustauschprotokoll eine erforderliche Funktion der MAC ist, kann es durch ein Attribut in der Verwaltungsinformationsbank deaktiviert werden. Although this four-way frame exchange protocol is a necessary function of the MAC, it can be disabled by an attribute in the management information base.
  • Die zweite Funktionalität der MAC besteht darin, den Zugriff auf das geteilte drahtlose Medium gut zu steuern. The second functionality of the MAC is to control access to the shared wireless medium well. Sie führt diese Funktion durch zwei verschiedene Zugriffsmechanismen aus, nämlich den grundlegenden Zugriffsmechanismus, der als Verteilungskoordinierungs-Systemfunktion bezeichnet wird, und einen zentral gesteuerten Zugriffsmechanismus, der als Punktkoordinationsfunktion bezeichnet wird. She performs this function by two different access mechanisms, referred to as a distribution coordination system function that is the basic access mechanism, and a centrally controlled access mechanism, called a point coordination function.
  • Der grundlegende Zugriffsmechanismus ist ein Vielfachzugriff mit Leitungsabfrage mit Kollisionsvermeidung (CSMA/CA) und mit einem binären exponentiellen Backoff. The basic access mechanism is a multiple access line query with collision avoidance (CSMA / CA) with a binary exponential backoff. Dieser Zugriffsmechanismus ähnelt mit einigen Variationen demjenigen, der für IEEE 802.3 verwendet wird. This access mechanism is similar with some variations to that used for IEEE 802.3. CSMA/CA ist ein "Listen before talk" (LBT)-Zugriffsmechanismus. CSMA / CA is a "listen before talk" (LBT) -Zugriffsmechanismus. Bei diesem Zugriffsmechanismustyp hört eine Station auf das Medium, bevor sie mit der Übertragung beginnt. In this type of access mechanism, a station listens to the medium before it starts transmitting. Falls das Medium bereits eine Übertragung ausführt, beginnt die Station, die zuhört, nicht mit ihrer eigenen Übertragung. If the media is already executing a transfer, the station that is listening, not with their own transfer begins. Falls insbesondere eine hörende Station eine existierende bereits ablaufende Übertragung erkennt, tritt die hörende Station in eine Sendeaufschubperiode ein, die durch den binären exponentiellen Backoff-Algorithmus bestimmt ist. In particular, if a listening station detects an existing already running transmission, the listening station enters a transmission deferral period that is determined by the binary exponential backoff algorithm. Der binäre exponentielle Backoff-Mechanismus wählt eine Zufallszahl, die den Zeitraum darstellt, der verstreichen muß, während keine Übertragung stattfindet. The binary exponential backoff mechanism selects a random number representing the period of time that must elapse takes place during any transmission. Mit anderen Worten befindet sich das Medium im Ruhezustand, bevor die hörende Station versuchen kann, wieder mit ihrer Übertragung zu beginnen. In other words, the medium is idle before the listening station can try to start again with their transmission. Die MAC kann auch einen Netzwerkzuordnungsvektor (NAV) implementieren. The MAC may also implement a network allocation vector (NAV). Der NAV ist der Wert, der einer Station diesen Zeitraum angibt, der verbleibt, bevor ein Medium verfügbar wird. The NAV is the value indicating this period a station which remains before a medium is available. Der NAV wird während Dauerwerten, die in allen Rahmen übertragen werden, aktuell gehalten. The NAV will be kept up to date during duration values ​​that are transmitted in all frames. Durch Untersuchen des NAVs kann eine Station das Senden vermeiden, selbst wenn das Medium keine Übertragung im physikalischen Sinne auszuführen scheint. By examining the NAVs a station can avoid sending, even when the media seems to carry no transmission in the physical sense.
  • Der zentral gesteuerte Zugriffsmechanismus verwendet ein Abfrage- und Antwortprotokoll zum Beseitigen der Möglichkeit einer Konkurrenz für das Medium. The centrally controlled access mechanism uses a query and response protocol to eliminate the possibility of competition for the medium. Dieser Zugriffsmechanismus wird als Punktkoordinationsfunktion (PCF) bezeichnet. This access mechanism is called a point coordination function (PCF). Ein Punktkoordinator (PC) steuert die PCF. A point coordinator (PC) controls the PCF. Der PC befindet sich immer in einem AP. The PC is always in an AP. Im allgemeinen arbeitet die PCF durch Stationen, die fordern, daß der PC sie in einer Abfrageliste registriert, und der PC fragt die Stationen dann regelmäßig auf Verkehr ab, während auch Verkehr zu den Stationen übermittelt wird. In general, the PCF is working through stations which require that the PC it registers in a query list and the PC asks the stations regularly traffic, while also shall be forwarded to the stations. Bei einer geeigneten Planung ist die PCF in der Lage, einen nahezu isochronen Dienst für die Stationen in der Abfrageliste zu liefern. With a suitable design, the PCF is able to deliver a nearly isochronous service for the stations in the query list.
  • Die dritte Funktion der MAC besteht darin, die Daten zu schützen, die sie liefert. The third function of the MAC is to protect the data that it provides. Weil es schwierig ist, drahtlose WLAN-Signale auf einen bestimmten physikalischen Bereich zu beschränken, bietet die MAC einen als Wired Equivalent Privacy (WEP) bezeichneten Privatheitsdienst, der die über das drahtlose Medium gesendeten Daten verschlüsselt. Because it is difficult to limit wireless WLAN signals on a specific physical area, the MAC provides as Wired Equivalent Privacy (WEP) designated privacy service, which encrypts the data transmitted over the wireless medium. Das gewählte Verschlüsselungsniveau nähert sich der Schutzebene, die Daten auf einem drahtlosen LAN in einem Gebäude mit kontrolliertem Zugang haben könnten, welches eine unberechtigte physikalische Verbindung mit dem LAN verhindert. The chosen encryption level is approaching the level of protection, the data on a wireless LAN in a building with controlled access could have that prevents unauthorized physical connection to the LAN.
  • 5.0 802.11 Physikalische Schichtkonfigurationen 5.0 802.11 physical layer configurations
  • Der WLAN-Standard 802.11 spezifiziert zwei physikalische RF-Schichten, nämlich das Frequenzsprung-Spreizspektrum (FHSS) und das Direktsequenz-Spreizspektrum (DSSS). The Wi-Fi standard 802.11 specifies two physical RF layer, namely the frequency hopping spread spectrum (FHSS) and direct sequence spread spectrum (DSSS). Die Erfindung ist nicht auf diese spezifischen Beispiele beschränkt. The invention is not limited to these specific examples. Sowohl das DSSS als auch das FHSS unterstützen Datenraten von 1 MBps und 2 MBps und arbeiten im 2,400 – 2,835-GHz-Band für die drahtlose Kommunikation entsprechend den FCC-Teil-15- und ETSI-300-Regeln. Both DSSS and FHSS support data rates of 1 Mbps and 2 Mbps and work in the 2.400 to 2.835 GHz band for wireless communications in compliance with FCC part 15 and ETSI 300 rules. Zusätzlich hat 802.11 einen 11-MBps-Standard, der bei 5 GHz arbeitet und die OFDM-Modulation verwendet. In addition, 802.11 has a 11-Mbps standard, which operates at 5 GHz and uses OFDM modulation.
  • Die DSSS-Konfiguration unterstützt die 1-MBps-Datenrate unter Verwendung der Modulation mit differentieller binärer Phasenumtastung (DBPSK) und 2 MBps unter Verwendung der Modulation mit differentieller Quadratur-Phasenumtastung. The DSSS configuration supports 1 Mbps data rate using the modulation with differential binary phase shift keying (DBPSK), and 2 Mbps using the modulation with differential quadrature phase shift keying. Gemäß Ausführungsformen wird ein 11-Bit-Barker-Wort als Spreizsequenz verwendet, welche von den Stationen im 802.11-Netz verwendet wird. According to embodiments, a 11-bit Barker word is used as the spreading sequence used by the stations in the 802.11 network. Ein Barker-Wort hat eine verhältnismäßig kürze Sequenz, und es ist bekannt, daß es sehr gute Korrelationseigenschaften aufweist, und es schließt die folgende Sequenz ein: +1, –1, +1, +1, –1, +1, +1, +1, –1, –1, –1. A Barker word has a relatively shorter sequence, and it is known that it has very good correlation properties, and it includes the following sequence: +1, -1, +1, +1, -1, +1, +1 , +1, -1, -1, -1. Das für 802.11 verwendete Barker-Wort ist nicht mit den Spreizcodes zu verwechseln, die für den Codevielfachzugriff (CDMA) und das globale Positionierungssystem (GPS) verwendet werden. The Barker word used for 802.11 should not be confused with the spreading codes used for the code division multiple access (CDMA) and global positioning system (GPS). CDMA und GPS verwenden orthogonale Spreizcodes, welche es mehreren Benutzern ermöglichen, auf derselben Kanalfrequenz zu arbeiten. CDMA and GPS use orthogonal spreading codes, which allow multiple users to work on the same channel frequency. Im allgemeinen haben CDMA-Codes längere Sequenzen und reichere Korrelationseigenschaften. In general, CDMA code sequences longer and richer correlation properties.
  • Während der Übertragung wird das 11-Bit-Barker-Wort mit jedem der Informationsbits unter Verwendung eines Modulo-2-Addierers durch eine Exklusiv-Oder-Funktion (EX-OR) verknüpft, wie durch den Modulo-2-Addierer During the transfer, the 11-bit Barker word with any of the information is combined using a modulo-2 adder by an exclusive-or function (EX-OR), as indicated by the modulo-2 adder 9202 9202 in in 66 66 dargestellt ist. is shown. Mit Bezug auf Regarding 66 66 sei bemerkt, daß das 11-Bit-Barker-Wort (bei 11 MBps) zusammen mit jedem (bei 1 MBps) der Informationsbits (in den PPDU-Daten) auf einen Modulo-2-Addierer angewendet wird. Note that the 11-bit Barker word is applied (at 11 Mbps) with each (at 1 Mbps) of the information bits (in the PPDU data) to a modulo-2 adder. Die Ex-OR-Funktion kombiniert beide Signale durch Ausführen einer Modulo-2-Addition jedes Informationsbits mit jedem Barker-Bit (oder Chip). The Ex-OR function combines the two signals by performing a modulo-2 addition of each bit of information with each Barker-bit (or chip). Die Ausgabe des Modulo-2-Addierers führt zu einem Signal mit einer Datenrate, die 10Mal höher ist als die Informationsrate. The output of the modulo-2 adder results in a signal at a data rate that is 10 times higher than the information rate. Das sich ergebende Signal im Frequenzbereich ist ein Signal, das bei einem reduzierten RF-Leistungsniveau über eine größere Bandbreite gespreizt ist. The resulting signal in the frequency domain is a signal which is spread at a reduced RF power level over a wider bandwidth. Am Empfänger wird das DSSS-Signal mit einem 11-Bit-Barker-Wort gefaltet und korreliert. At the receiver, DSSS is folded with an 11-bit Barker word and correlated. Wie in As in 66 66 dargestellt ist, stellt die Korrelation die Informationsbits bei der Informationsübertragungsrate wieder her, und die unerwünschten interferierenden Signale innerhalb des Bands werden außerhalb des Bands gespreizt. is shown, illustrates the correlation, the information on the information transfer rate recovers, and the unwanted interfering signals within the bands will spread outside the band. Das Spreizen und Entspreizen des schmalbandigen Signals zu einem breitbandigen Signal wird im allgemeinen als eine Verarbeitungsverstärkung bezeichnet und in Dezibel (dB) gemessen. The spreading and despreading of the narrowband signal to a wideband signal is generally referred to as processing gain and measured in decibels (dB). Die Verarbeitungsverstärkung ist das Verhältnis zwischen der DSSS-Signalrate und der Informationsrate. Processing gain is the ratio between the DSSS signal rate and the information rate. Die minimale Anforderung für die Verarbeitungsverstärkung ist 10 dB. The minimum requirement for the processing gain is 10 dB.
  • Die zweite physikalische RF-Schicht, die vom IEEE-802.11-Standard spezifiziert wird, ist das Frequenzsprung-Spreizspektrum (FHSS). The second physical RF layer, which is specified by the IEEE 802.11 standard, the frequency hopping spread spectrum (FHSS). Ein Satz von Sprungsequenzen ist in IEEE 802.11 zur Verwendung im 2,4-GHz-Frequenzband definiert. A set of hopping sequences defined in IEEE 802.11 for use in the 2.4 GHz frequency band. Die Kanäle sind über eine Spanne von 83,5 MHz gleichmäßig über das Band beabstandet. The channels are spaced apart over a range of 83.5 MHz uniformly across the tape. Während der Entwicklung von IEEE 802.11 wurden die in dem Standard angeführten Sprungsequenzen für den Betrieb in Nordamerika, Europa und Japan vorgenehmigt. During the development of IEEE 802.11, the hopping sequences listed in the standard have been pre-approved for use in North America, Europe and Japan. In Nordamerika und Europa (mit Ausnahme von Spanien und Frank reich) beträgt die erforderliche Anzahl von Sprungsequenzen 79. Die Anzahl der Sprungkanäle für Spanien und Frankreich beträgt 23 bzw. 35. In Japan beträgt die Anzahl der Sprungkanäle 23. Die Sprung-Mittelkanäle sind über das 2,4-GHz-Frequenzband gleichmäßig beabstandet und beanspruchen eine Bandbreite von 1 MHz. In North America and Europe (excluding Spain and Frank rich), the required number of hopping sequences 79. The number of hopping channels for Spain and France is 23 or 35. In Japan, the number of hopping channels 23. The jump-medium channels are equally spaced 2.4-GHz frequency band and occupy a bandwidth of 1 MHz. In Nordamerika und Europa (mit Ausnahme von Spanien und Frankreich) arbeiten die Sprungkanäle von 2,402 GHz bis 2,480 GHz. In North America and Europe (excluding Spain and France), the jump channels operate from 2.402 GHz to 2.480 GHz. In Japan arbeiten die Sprungkanäle von 2,447 GHz bis 2,473 GHz. In Japan, the hopping channels operate from 2.447 GHz to 2.473 GHz. Das Modulationsschema, das von 802.11 für FHSS gefordert wird, ist die 2-Niveau-Gaussphasenumtastung (GFSK) für die 1-MBps-Datenrate und die 4-Niveau-GFSK für die 2-MBps-Datenrate. The modulation scheme, which is required of 802.11 FHSS, the 2-level Gaussphasenumtastung (GFSK) for the 1 Mbps data rate and the 4-level GFSK for the 2 Mbps data rate.
  • Zusätzlich zu den DSSS- und FHSS-RF-Schichtstandards hat das IEEE-802.11-Exekutivkomitee zwei Projekte für physikalische Schichterweiterungen höherer Rate genehmigt. In addition to the DSSS and FHSS RF layer standards, the IEEE 802.11 Executive Committee has approved two projects for physical layer extensions higher rate. Die erste Erweiterung, IEEE 802.11a definiert Anforderungen für eine physikalische Schicht, die im 5,0-GHz-Frequenzband arbeitet, und Datenraten, die von 6 MBps bis 54 MBps reichen. The first extension, IEEE 802.11a standard requirements for a physical layer which operates in the 5.0-GHz frequency band, and data rates ranging from 6 Mbps to 54 Mbps. Dieser 802.11a-Entwurfsstandard beruht auf der orthogonalen Frequenzmultiplexierung (OFDM) und verwendet 48 Träger als eine Phasenreferenz (kohärent) mit einem Abstand von 20 MHz zwischen den Kanälen. This 802.11a standard draft is based on the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and uses 48 carrier as a phase reference (coherent) with a spacing of 20 MHz between channels. Die zweite Erweiterung, IEEE 802.11b definiert einen Satz physikalischer Schichtspezifikationen im 2,4-GHz-ISM-Frequenzband. The second extension, IEEE 802.11b defines a set of physical layer specifications in the 2.4 GHz ISM frequency band. Dieser 802.11b-Standard verwendet die komplementäre Codeumtastung (CCK) und erstreckt sich bis zu Datenraten von bis zu 5,5 MBps und 11 MBps. This 802.11b standard uses the complementary Codeumtastung (CCK) and extends up to data rates of up to 5.5 Mbps and 11 Mbps.
  • Die hier beschriebenen Sender- und Empfängerschaltungen können in allen hier beschriebenen Ausführungsformen physikalischer WLAN-Schichten, einschließlich der hier beschriebenen DSSS- und FHSS-Ausführungsformen, eingesetzt werden. The transmitter and receiver circuits described herein can be used in all embodiments described herein, physical WLAN layers, including those described DSSS and FHSS embodiments. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den Einsatz in Ausführungsformen mit physikalischen WLAN-Schichten beschränkt, die hier beschrieben sind, weil die Erfindung auch in anderen Ausführungsformen physikalischer Schichten konfiguriert werden könnte. However, the present invention is not limited to use in embodiments with WLAN physical layers which are described herein, because the invention could also be configured in other embodiments, physical layers.
  • 68 68 zeigt ein Blockdiagramm eines IEEE-802.11-DSSS-Funktransceivers shows a block diagram of an IEEE 802.11 DSSS radio transceiver 9400 9400 unter Verwendung der UFT-Null-IF-Technologie. using the UFT-zero IF technology. Der DSSS-Transceiver The DSSS transceiver 9400 9400 beinhaltet eine Antenne includes an antenna 3903 3903 , einen Schalter , Switch 9404 9404 , Verstärker , amplifiers 9406 9406 und and 9408 9408 , Transceiver transceiver 9410 9410 , einen Basisbandprozessor , A baseband processor 9412 9412 , eine MAC , A MAC 3918 3918 , eine Busschnittstelleneinheit , A bus interface unit 9416 9416 und einen PCMCIA-Verbinder and a PCMCIA connector 9418 9418 . , Der DSSS-Transceiver The DSSS transceiver 9400 9400 beinhaltet einen IQ-Empfänger includes an IQ receiver 3906 3906 und einen IQ-Sender and an IQ transmitter 3910 3910 , die hier beschrieben sind. Which are described here. Die UFT-Technologie stellt eine direkte Verbindung zum Basisbandprozessor The UFT technology provides a direct connection to the baseband processor 9412 9412 der physikalischen Schicht her. the physical layer side. Auf dem Empfangsweg transformiert der IQ-Empfänger On the receive path of the IQ receiver transformed 3906 3906 ein interessierendes 2,4-GHz-RF-Signal in einem einzigen Schritt in analoge I/Q-Basisbandsignale und übermittelt die Signale zum Basisbandprozessor an interest 2,4-GHz RF signal in a single step to analog I / Q baseband signals and transmits the signals to the baseband processor 9412 9412 , wobei der Basisbandprozessor dann für das Entspreizen und Demodulieren des Signals verantwortlich ist. Wherein the baseband processor is then responsible for despreading and demodulating the signal. Vorzugsweise enthält der IQ-Empfänger Preferably, the receiver includes IQ 3906 3906 die gesamte Schaltungsanordnung, die für das Aufnehmen der AGC, der Basisbandfilterung und der Basisbandverstärkung erforderlich ist. all of the circuitry necessary for receiving the AGC, the baseband filtering and the baseband gain. Auf dem Sendeweg transformiert der Sender On the transmit path, the transmitter transformed 3910 3910 die analogen I/Q-Basisbandsignale in einem einzigen Schritt direkt in einen 2,4-GHz-RF-Träger. the analog I / Q baseband signals in a single step directly into a 2.4-GHz RF carrier. Der Signalwandeltakt wird von einem einzigen synthetisierten Lokaloszillator (LO) The signal converting clock is synthesized from a single local oscillator (LO) 9420 9420 abgeleitet. derived. Die Auswahl der Taktfrequenz ist durch die Auswahl der Subharmonischen der Trägerfrequenz bestimmt. The selection of the clock frequency is determined by the selection of sub-harmonic of the carrier frequency. Beispielsweise wurde eine 5. Harmonische von 490 MHz verwendet, welche einer RF-Kanalfrequenz von 2,450 GHz entspricht. For example, a 5th harmonic of 490 MHz was used, corresponding to an RF channel frequency of 2.450 GHz. Die UFT-Technologie vereinfacht die Anforderungen und die Komplexität der Konstruktion des Synthesizers. The UFT technology simplifies the requirements and complexity of the construction of the synthesizer.
  • 6. Schlußfolgerungen 6. conclusions
  • Hier wurden Beispiele von Implementationen der Systeme und Komponenten gemäß der Erfindung beschrieben. Here, examples of implementations of the systems and components of the invention have been described. Wie an anderer Stelle erwähnt wurde, wurden diese beispielhaften Implementationen nur zu Erläuterungszwecken beschrieben, und sollten nicht als einschränkend angesehen werden. As noted elsewhere, these example implementations have been described for illustrative purposes only, and should not be regarded as limiting. Es sind auch andere Implementationsbeispiele, wie Software- und Software-/Hardwareimplementationen der Systeme und Komponenten der Erfindung, möglich. There are other implementation examples, such as software and software / hardware implementations of the systems and components of the invention possible. Diese Implementationen werden Fachleuten anhand der hier enthaltenen Lehren einfallen. These implementations will occur to those skilled based on the teachings contained herein.
  • Wenngleich vorstehend verschiedene Anwendungsausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist zu verstehen, daß sie nur als Beispiel dienen und nicht als einschränkend anzusehen sind. Although the above various application embodiments of the present invention have been described, it is understood that they are only examples and are not intended to be limiting. Demgemäß sollen die Breite und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht durch die vorstehend beschriebenen als Beispiel dienenden Ausführungsformen beschränkt sein, sondern nur durch die folgenden Ansprüche definiert sein. Accordingly, the breadth and scope of the present invention should not be limited by the above described exemplary embodiments, but should be defined only by the following claims.

Claims (34)

  1. Drahtlose Modemvorrichtung ( Wireless modem device ( 3902 3902 ), die aufweist: eine Spreizvorrichtung ( ), Comprising: a spreading device ( 5206 5206 ) zum Spreizen eines Basisbandsignals ( ) (For spreading a baseband signal 3930 3930 , . 3932 3932 ) unter Verwendung eines Spreizcodes; ) Using a spreading code; einen mit der Spreizvorrichtung verbundenen symmetrischen Sender ( a balanced transmitter coupled to the spreader ( 3910 3910 ) zum Aufwärtswandeln des gespreizten Basisbandsignals ( ) (For up-converting said spread baseband signal 3942 3942 , . 3944 3944 ), der umfaßt: einen Inverter ( ) Comprising: an inverter ( 7112 7112 ) zum Empfangen des Basisbandsignals und Erzeugen eines invertierten Basisbandsignals ( ) (For receiving the baseband signal and generating an inverted baseband signal 7116 7116 ); ); einen ersten gesteuerten Schalter ( a first controlled switch ( 7148A 7148A ), der mit einem nichtinvertierenden Ausgang ( ), Which (with a non-inverting output 7114 7114 ) des Inverters verbunden ist, wobei der erste gesteuerte Schalter ( ) Is connected to the inverter, said first controlled switch ( 7148A 7148A ) entsprechend einem ersten Steuersignal ( ) Corresponding to a first control signal ( 7123 7123 ) das Basisbandsignal ( ) The baseband signal ( 3942 3942 , . 3944 3944 ) abtastet, was ein erstes Signal ( ) Scans to give a first signal ( 7130 7130 ) mit vielen Harmonischen ergibt; ) Results with many harmonic; einen zweiten gesteuerten Schalter ( a second controlled switch ( 7148B 7148B ), der mit einem invertierenden Ausgang des Inverters ( ), Which (with an inverting output of the inverter 7112 7112 ) verbunden ist, wobei der zweite gesteuerte Schalter ( is connected), said second controlled switch ( 7148B 7148B ) entsprechend einem zweiten Steuersignal ( ) Corresponding to a second control signal ( 7127 7127 ) das invertierte Basisbandsignal ( ) The inverted baseband signal ( 7116 7116 ) abtastet, was ein zweites Signal ( ) Is scanning, which a second signal ( 7134 7134 ) mit vielen Harmonischen ergibt; ) Results with many harmonic; einen Summierknoten ( a summing junction ( 7132 7132 ), der mit einem Ausgang des ersten gesteuerten Schalters ( ), The (an output of the first controlled switch 7148A 7148A ) und einem Ausgang des zweiten gesteuerten Schalters ( ) And an output of the second controlled switch ( 7148B 7148B ) verbunden ist, wobei der Summierknoten ( is connected), said summing node ( 7132 7132 ) das erste Signal ( ) The first signal ( 7130 7130 ) mit vielen Harmonischen und das zweite Signal ( ) With many harmonics and the second signal ( 7134 7134 ) mit vielen Harmonischen kombiniert, was ein drittes Signal ( ) Combined with many harmonics, which a third signal ( 7133 7133 ) mit vielen Harmonischen ergibt. ) Results with many harmonics.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Steuersignal ( Device according to claim 1, wherein the second control signal ( 7127 7127 ) relativ zu dem ersten Steuersignal ( ) (Relative to the first control signal 7123 7123 ) phasenverschoben ist. ) Is out of phase.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Steuersignal ( Device according to claim 1, wherein the second control signal ( 7127 7127 ) relativ zu dem ersten Steuersignal ( ) (Relative to the first control signal 7123 7123 ) um 180 Grad phasenverschoben ist. ) Is shifted in phase by 180 degrees.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Filter ( Device according to one of the preceding claims, further comprising a filter ( 308 308 ) aufweist, das an einem Ausgang des Summierknotens angebracht ist, wobei dieses Filter eine gewünschte Harmonische aus dem dritten Signal mit vielen Harmonischen auswählt. ), Which is attached to an output of said summing node, wherein said filter selects a desired harmonic from said third harmonically rich signal.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner aufweist: einen mit dem symmetrischen Sender ( Device according to one of the preceding claims, further comprising: a (symmetrical with the transmitter 3910 3910 ) verbundenen symmetrischen Empfänger ( ) Connected to the balanced receiver ( 3906 3906 ), wobei dieser Empfänger ( ), Said receiver ( 3906 3906 ) aufweist: ein erstes universelles Frequenzabwärtswandelmodul ( ) Comprises: a first universal frequency down-conversion module ( 114A-1 114A-1 ) zum Abwärtswandeln eines Eingangssignals ( ) (For down-converting an input signal 3924 3924 ), wobei das erste universelle Frequenzabwärtswandelmodul ( ), Wherein said first universal frequency down-conversion module ( 114A-1 114A-1 ) dieses Eingangssignal ( ) Of this input signal ( 3924 3924 ) entsprechend einem dritten Steuersignal ( ) Corresponding to a third control signal ( 7090 7090 ) abwärtswandelt und ein erstes abwärtsgewandeltes Signal ( ) Downconverts and a first down-converted signal ( 7007 7007 ) ausgibt; ) Outputs; ein zweites universelles Frequenzabwärtswandelmodul ( a second universal frequency down-conversion module ( 114A-2 114A-2 ) zum Abwärtswandeln des Eingangssignals ( ) (For down-converting the input signal 3924 3924 ), wobei das zweite universelle Frequenzabwärtswandelmodul ( ), Wherein said second universal frequency down-conversion module ( 114A-2 114A-2 ) dieses Eingangssignal ( ) Of this input signal ( 3924 3924 ) entsprechend einem vierten Steuersignal ( ) Corresponding to a fourth control signal ( 7092 7092 ) abwärtswandelt und ein zweites abwärtsgewandeltes Signal ( ) Downconverts and a second down-converted signal ( 7009 7009 ) ausgibt; ) Outputs; und ein Subtrahiermodul ( and a Subtrahiermodul ( 7020 7020 ), welches das zweite abwärtsgewandelte Signal ( ), Which (the second down-converted signal 7009 7009 ) von dem ersten abwärtsgewandelten Signal ( ) (By the first down-converted signal 7007 7007 ) subtrahiert und ein abwärtsgewandeltes Signal ( ) Is subtracted and a down-converted signal ( 3926 3926 ) ausgibt. ) Outputs.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das vierte Steuersignal ( Device according to claim 5, wherein the fourth control signal ( 7092 7092 ) relativ zu dem dritten Steuersignal ( ) (Relative to the third control signal 7090 7090 ) um eine viertel Periode verzögert ist. ) Is delayed by a quarter period.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das erste universelle Frequenzabwärtswandelmodul ( Apparatus (according to claim 5 or 6, wherein said first universal frequency down-conversion module 114A-1 114A-1 ) das Eingangssignal ( ) The input signal ( 3924 3924 ) entsprechend dem dritten Steuersignal ( ) Corresponding to the third control signal ( 7090 7090 ) unterabtastet und das zweite universelle Frequenzabwärtswandelmodul ( ) Subsamples and said second universal frequency down-conversion module ( 114A-2 114A-2 ) das Eingangssignal ( ) The input signal ( 3924 3924 ) entsprechend dem vierten Steuersignal ( ) Corresponding to the fourth control signal ( 7092 7092 ) unterabtastet. ) Subsamples.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das dritte ( Device according to one of claims 5 to 7, wherein the third ( 7090 7090 ) und das vierte ( ) And the fourth ( 7092 7092 ) Steuersignal jeweils einen Impulszug aufweisen. ) Control signal each having a pulse train.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Impulszüge eine Impulsbreite haben, die ungefähr ein Bruchteil einer Periode des Eingangssignals ( Device according to claim 8, wherein said pulse trains have a pulse width that is approximately (a fraction of a period of the input signal 3924 3924 ) ist. ) Is.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Impulszüge eine Impulsbreite haben, die ungefähr mehrere Perioden und ein Bruchteil einer Periode des Eingangssignals ( Device according to claim 8, wherein said pulse trains have a pulse width (approximately multiple periods and a fraction of a period of the input signal 3924 3924 ) ist. ) Is.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das erste ( Wherein the first device (any one of claims 8 to 10, 114A-1 114A-1 ) und das zweite ( ) And the second ( 114A-2 114A-2 ) universelle Frequenzabwärtswandelmodul jeweils einen Schalter ( ) Universal frequency down-conversion module in each case a switch ( 7099A 7099A ) und ein Speicherelement ( ) And a memory element ( 7024 7024 , . 7036 7036 ) aufweisen. ) respectively.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Speicherelement ( The apparatus of claim 11, wherein the storage element ( 7024 7024 , . 7036 7036 ) einen Kondensator ( ) A capacitor ( 7074 7074 , . 7076 7076 ) aufweist, der eine Gegengleichspannung in dem ersten abwärtsgewandelten Signal ( ) Which (a counter DC voltage in said first down-converted signal 7007 7007 ) und dem zweiten abwärtsgewandelten Signal ( ) And the second down-converted signal ( 7009 7009 ) verringert. ) Is reduced.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei das Subtrahiermodul ( Apparatus (according to any one of claims 5 to 12, wherein the Subtrahiermodul 7020 7020 ) einen Differenzverstärker aufweist. ) Comprises a differential amplifier.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, die ferner einen Antenne ( Apparatus (according to any of claims 5 to 13, further comprising an antenna 3903 3903 ) aufweist, die mit dem symmetrischen Sender ( ), Which (with the balanced transmitter 3910 3910 ) und dem symmetrischen Empfänger ( ) And the balanced receiver ( 3906 3906 ) verbunden ist. ) connected is.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, die ferner einen Schalter ( The apparatus of claim 14, further comprising a switch ( 9302 9302 ) aufweist, wobei dieser Schalter ( ), Wherein this switch ( 9302 9302 ) entweder den Sender ( ), Either the transmitter ( 3910 3910 ) oder den Empfänger ( ) Or the receiver ( 3906 3906 ) mit der Antenne ( ) (With the antenna 3903 3903 ) verbindet. ) Connects.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, die ferner einen Basisbandprozessor ( (Apparatus according to one of claims 5 to 15, further comprising a baseband processor 9412 9412 ) aufweist, der mit dem Sender ( ), Which (with the transmitter 3910 3910 ) und dem Empfänger ( ) And the receiver ( 3906 3906 ) verbunden ist. ) connected is.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, die ferner eine Medienzugriffssteuerung (Medium Access Controller – MAC) ( Device according to one of claims 5 to 16, further comprising a media access control (Medium Access Controller - MAC) ( 3918 3918 ) aufweist, die mit dem Sender ( ), Which (with the transmitter 3910 3910 ) und dem Empfänger ( ) And the receiver ( 3906 3906 ) verbunden ist. ) connected is.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die MAC ( The apparatus of claim 17, wherein the MAC ( 3918 3918 ) eine Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs auf ein WLAN-Medium ( ) Means for controlling access (to a wireless medium 3914 3914 ) aufweist. ) having.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Steuerungseinrichtung ( The apparatus of claim 18, wherein the control means ( 3914 3914 ) Vielfachzugriff mit Leitungsabfrage und Kollisionsvermeidung aufweist (CSMA/CA). ) Multiple access with collision avoidance line query and comprising (CSMA / CA).
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 19, die ferner ein Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul ( Device according to one of claims 5 to 19, (further, a demodulator / modulator facilitation module 3912 3912 ) aufweist, das mit dem Sender ( ), Which (with the transmitter 3910 3910 ) und dem Empfänger ( ) And the receiver ( 3906 3906 ) verbunden ist. ) connected is.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul ( The apparatus of claim 20, wherein said demodulator / modulator facilitation module ( 3912 3912 ) eine Einrichtung zum Modulieren ( ) Means for modulating ( 5212 5212 ) des Basisbandsignals ( () Of the baseband signal 3942 3942 , . 3944 3944 ) unter Verwendung differentieller binärer Phasenumtastung (DBPSK) hat. ) (Using differential binary phase shift DBPSK) has.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, wobei das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul ( Device according to claim 20 or 21, wherein said demodulator / modulator facilitation module ( 3912 3912 ) eine Einrichtung zum Demodulieren ( ) Means for demodulating ( 5210 5210 ) des abwärtsgewandelten Signals ( () Of the down-converted signal 3926 3926 ) unter Verwendung differentieller binärer Phasenumtastung (DBPSK) aufweist. has) (using differential binary phase shift DBPSK).
  23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spreizvorrichtung ( Device according to one of the preceding claims, wherein said spreader ( 5206 5206 ) eine Einrichtung zum Spreizen des Basisbandsignals ( ) Means for spreading said baseband signal ( 3942 3942 , . 3944 3944 ) unter Verwendung eines Barker-Codes aufweist. ) Comprises using a Barker code.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei das Demodulations-/Modulationserleichterungsmodul ( The apparatus of claim 20, wherein said demodulator / modulator facilitation module ( 3912 3912 ) eine Einrichtung zum Entspreizen ( ) Means for despreading ( 5204 5204 ) des abwärtsgewandelten Signals ( () Of the down-converted signal 3926 3926 ) aufweist. ) having.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Entspreizen ( The apparatus of claim 24, wherein the means for despreading ( 5204 5204 ) eine Einrichtung zum Entspreizen des abwärtsgewandelten Signals unter Verwendung eines Barker-Codes aufweist. ) Comprises means for despreading the down-converted signal using a Barker code.
  26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Infrastrukturvorrichtung ist. Device according to one of the preceding claims, wherein said apparatus is an infrastructure device.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei die Vorrichtung eine Client-Vorrichtung ist. Device according to one of claims 1 to 25, wherein the device is a client device.
  28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste gesteuerte Schalter ( Device according to one of the preceding claims, wherein the first controlled switch ( 7918 7918 ) das Basisbandsignal ( ) The baseband signal ( 7114 7114 , . 3942 3942 , . 3944 3944 ) entsprechend einem ersten Steuersignal ( ) Corresponding to a first control signal ( 7123 7123 ) parallel zu einem Referenzpotential ( ) (Parallel to a reference potential 7920 7920 ) schaltet und wobei der zweite gesteuerte Schalter ( ) On and said second controlled switch ( 7924 7924 ) das invertierte Basisbandsignal ( ) The inverted baseband signal ( 7116 7116 ) entsprechend dem zweiten Steuersignal ( ) Corresponding to the second control signal ( 7127 7127 ) parallel zu dem Referenzpotential ( ) (Parallel to the reference potential 7920 7920 ) schaltet. ) Switches.
  29. Verfahren zum Senden eines Basisbandsignals über ein drahtloses LAN, das die folgenden Schritte aufweist: (1) Spreizen des Basisbandsignals ( A method of transmitting a baseband signal over a wireless LAN, comprising the steps of: (1) spreading the baseband signal ( 3930b 3930b , . 3932b 3932b ) unter Verwendung eines Spreizcodes, was ein gespreiztes Basisbandsignal ( ) Using a spreading code, which a spread baseband signal ( 3942 3942 , . 3944 3944 ) ergibt; ) Yields; und (2) differentielles Abtasten des gespreizten Basisbandsignals ( and (2) differentially sampling the spread baseband signal ( 3942 3942 , . 3944 3944 ) entsprechend einem ersten Steuersignal ( ) Corresponding to a first control signal ( 7123 7123 ) und einem zweiten Steuersignal ( ) And a second control signal ( 7127 7127 ), was mehrere harmonische Bilder ergibt, die jeweils das Basisbandsignal ( ), Resulting in multiple harmonic images that (in each case the baseband signal 3930b 3930b , . 3932b 3932b ) darstellen. ) Represent.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, das ferner die folgenden Schritte aufweist: Modulieren des Basisbandsignals ( The method of claim 29, further comprising the steps of: modulating the baseband signal ( 3930b 3930b , . 3932b 3932b ) unter Verwendung von Phasenumtastung vor dem Schritt (1). ) Using phase shift keying prior to step (1).
  31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, das ferner die folgenden Schritte aufweist: (3) Bestimmen der Verfügbarkeit eines WLAN-Mediums; The method of claim 29 or 30, further comprising the steps of: (3) determining availability of a WLAN medium; und (4) Senden einer gewünschten Harmonischen von den mehreren harmonischen Bildern über das WLAN-MEdium, wenn das Medium verfügbar ist. and (4) transmitting a desired harmonic from said plurality of harmonic images over the wireless medium when the medium is available.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei Schritt (3) den Schritt zur Bestimmung der Verfügbarkeit des WLAN-Mediums unter Verwendung des Protokolls für Vielfachzugriff mit Leitungsüberwachung (CSMA) aufweist. The method of claim 31, wherein step (3) the step of determining the availability of the wireless medium using the protocol for multiple access (CSMA) has.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei der Schritt (2) die folgenden Schritte aufweist: (a) Umwandeln des Basisbandsignals ( A method according to any one of claims 29 to 32, wherein the step (2) comprises the steps of: (a) converting the baseband signal ( 3942 3942 , . 3944 3944 ) in ein differentielles Basisbandsignal mit einer ersten differentiellen Basisbandkomponente ( ) Into a differential baseband signal (a first differential baseband component 7114 7114 ) und einer zweiten differentiellen Basisbandkomponente ( ) And a second differential baseband component ( 7116 7116 ); ); (b) Abtasten der ersten differentiellen Komponente ( ((B) sampling said first differential component 7114 7114 ) entsprechend dem ersten Steuersignal ( ) Corresponding to the first control signal ( 7123 7123 ), um ein erstes Signal ( ) To give (a first signal 7130 7130 ) mit vielen Harmonischen zu erzeugen, und Abtasten der zweiten differentiellen Komponente ( ) to produce harmonically rich, and (scanning the second differential component 7116 7116 ) entsprechend dem zweiten Steuersignal ( ) Corresponding to the second control signal ( 7127 7127 ), um ein zweites Signal ( ) To (a second signal 7130 7130 ) mit vielen Harmonischen zu erzeugen, wobei das zweite Steuersignal ( ) to produce harmonically rich, wherein the second control signal ( 7127 7127 ) relativ zu dem ersten Steuersignal ( ) (Relative to the first control signal 7123 7123 ) phasenverschoben ist; ) Is phase-shifted; und (c) Kombinieren des ersten Signals ( and (c) combining said first signal ( 7130 7130 ) mit vielen Harmonischen und des zweiten Signals ( ) With many harmonics and the second signal ( 7130 7130 ) mit vielen Harmonischen, um die harmonischen Bilder zu erzeugen. ) With many harmonics to produce the harmonic images.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33, das ferner den folgenden Schritt aufweist: Minimieren von Gegengleichspannungen zwischen Abtastmodulen während des Schritts (2) und dadurch Minimieren der Trägereinfügung in diesen harmonischen Bildern. A method according to any one of claims 29 to 33, further comprising the step of: minimizing counter DC voltages between sampling modules during step (2) and thereby minimizing carrier insertion in these harmonic images.
DE2000614930 1999-04-16 2000-08-04 Modem for a wireless local area network Active DE60014930T2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14712999P true 1999-08-04 1999-08-04
US147129P 1999-08-04
US526041 2000-03-14
US525615 2000-03-14
US09/526,041 US6879817B1 (en) 1999-04-16 2000-03-14 DC offset, re-radiation, and I/Q solutions using universal frequency translation technology
US09/525,615 US6853690B1 (en) 1999-04-16 2000-03-14 Method, system and apparatus for balanced frequency up-conversion of a baseband signal and 4-phase receiver and transceiver embodiments
PCT/US2000/021359 WO2001011767A1 (en) 1999-08-04 2000-08-04 Modem for wireless local area network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60014930D1 DE60014930D1 (en) 2004-11-18
DE60014930T2 true DE60014930T2 (en) 2005-10-13

Family

ID=27386522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000614930 Active DE60014930T2 (en) 1999-04-16 2000-08-04 Modem for a wireless local area network

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1206831B1 (en)
AT (1) AT279810T (en)
AU (1) AU6520100A (en)
DE (1) DE60014930T2 (en)
WO (1) WO2001011767A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7085289B2 (en) 2002-03-29 2006-08-01 International Business Machines Corporation Bandwidth throttle for a wireless device
KR101058973B1 (en) 2003-02-07 2011-08-23 에스티 에릭슨 에스에이 Interfacing method and an interface circuit
DE102005053723A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-24 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Circuit for signal processing with common oscillator
US9832533B2 (en) 2011-11-14 2017-11-28 Ppc Broadband, Inc. Network interface device having a solid-state safeguard apparatus for preserving the quality of passive operation in the event of disruptive operational conditions
US8793755B2 (en) 2011-11-14 2014-07-29 Ppc Broadband, Inc. Broadband reflective phase cancelling network interface device
CA2891313A1 (en) 2012-10-17 2014-04-24 Ppc Broadband, Inc. Network interface device and method having passive operation mode and noise management
US9907114B2 (en) 2013-03-14 2018-02-27 Qualcomm Incorporated Devices, systems, and methods implementing a front end partition of a wireless modem

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4393395A (en) * 1981-01-26 1983-07-12 Rca Corporation Balanced modulator with feedback stabilization of carrier balance
FR2633467B1 (en) * 1988-06-24 1990-08-24 Thomson Csf frequency multiplier rank of programmable multiplication
US5809060A (en) * 1994-02-17 1998-09-15 Micrilor, Inc. High-data-rate wireless local-area network
WO1996002977A1 (en) * 1994-07-13 1996-02-01 Stanford Telecommunications, Inc. Method and apparatus for alias-driven frequency downconversion (mixing)

Also Published As

Publication number Publication date
EP1206831A1 (en) 2002-05-22
AT279810T (en) 2004-10-15
EP1206831B1 (en) 2004-10-13
DE60014930D1 (en) 2004-11-18
WO2001011767A1 (en) 2001-02-15
AU6520100A (en) 2001-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abidi Direct-conversion radio transceivers for digital communications
DE69532722T2 (en) Zweiwegfunksystem with synchronized frequency
US7190941B2 (en) Method and apparatus for reducing DC offsets in communication systems using universal frequency translation technology
DE69915714T2 (en) CDMA receiver for multipath propagation and reduced pilot signal
DE69325105T3 (en) Datenmultiplixierer for reusable receiver
DE60038047T2 (en) Correcting a abtastfrequenzfehlers in an orthogonal frequency division multiplexed transmission system by analyzing the sidelobes of pilot carriers
DE4021136C2 (en) Receiver for data transmission in spread spectrum
DE69532863T2 (en) Digital fm-communication system with dual mode of operation
EP0012394B1 (en) Receiving circuit for synchronizing a pseudorandom generator with a signal received from a transmitter
DE19614979C2 (en) High frequency transmission-reception device for data communication
DE69630478T2 (en) Transmitter and transceiver
US6781424B2 (en) Single chip CMOS transmitter/receiver and method of using same
US20030139168A1 (en) Methods and systems for down-converting electromagnetic signals, and applications thereof
DE102005006162B3 (en) Transmitting / receiving device with an adjustable pre-emphasis having polar modulator
US7483686B2 (en) Universal platform module and methods and apparatuses relating thereto enabled by universal frequency translation technology
DE69736866T2 (en) Detecting a carrier offset, and synchronizing a frame clock in a multicarrier receiver
EP1367735A1 (en) Direct conversion receiver
DE69333166T2 (en) Frequency synchronized bidirectional radio system
DE69534121T2 (en) Dual-mode satellite / cellular-phone with a frequency synthesizer
DE69833354T2 (en) Synchronization of the carrier in a multicarrier receiver
DE69737000T2 (en) Radio transceiver for transm